强夯的物质点法模拟及其能量转化规律分析

摘要：

提出大应力范围内的密度相关土体本构模型,适用于分析强夯等作用下的土体变形问题.对刚柔接触算法进行了修正,用物质点法结合提出的本构模拟了强夯过程.与其他数值模拟将荷载假设为三角形应力波作为输入荷载不同,通过输入夯锤与土体的碰撞速度实现加载.模拟结果与承德机场4标段某处试验数据进行了对照,吻合较好.提出强夯过程中的能量转化率的概念,对能量转化的规律进行了研究,为研究强夯问题提供了新视角.模拟分析表明,能量转化率的提高不总意味着每击夯沉量的提高,因为能量在较大范围的扩散可能导致高能量转化率下的低夯沉量;剪切变形过程中吸收较多的塑性应变能,可能会使体积压缩变形吸收的塑性应变能向局部集中.通过数值模拟还发现,重锤低落时的能量转化率高于轻锤高落,一般可产生更大的夯沉量.

关键词：强夯、密度相关土体本构模型、物质点法、能量转化率、塑性应变能

所属期刊栏目：41

分类号：TU472(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家重点基础研究发展计划项目2014CB047003

在线出版日期：2019-08-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1208-1216