單樁-土-承臺(tái)相互作用的DEM數(shù)值模擬.pdf

1、樁基礎(chǔ)作為工程實(shí)踐中的基礎(chǔ)部分以其具有的承載能力大、穩(wěn)定性好、沉降量小等特點(diǎn)受到高度重視。樁基礎(chǔ)的穩(wěn)定會(huì)影響到整個(gè)工程的質(zhì)量。然而由于土體之間的性質(zhì)存在著較大的差異和樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)理念不同，使得樁基礎(chǔ)與土體之間的相互作用變得尤為復(fù)雜。樁-土-承臺(tái)之間的相互作用仍有諸多地方需要完善。
　　樁-土-承臺(tái)相互作用的數(shù)值模擬分析中較多基于連續(xù)介質(zhì)力學(xué)研究方法。然而土體作為一種離散不連續(xù)介質(zhì)，采用基于連續(xù)假設(shè)的分析理論弱化了土體本身所具有的顆

2、粒離散屬性。土體顆粒之間不存在嚴(yán)格意義上的變形協(xié)調(diào)，相鄰兩個(gè)土體顆粒之間的運(yùn)動(dòng)存在一定的差異。而離散元分析方法符合土體的這些屬性。但是當(dāng)針對(duì)結(jié)構(gòu)大，顆粒需要細(xì)分的情況，離散單元法的不足之處也表現(xiàn)的非常明顯。面對(duì)較多的顆粒時(shí)程序無法高效地完成計(jì)算。采用耦合的方法將離散元與其他數(shù)值方法結(jié)合起來，可以發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，提高計(jì)算效率，擴(kuò)展離散元法的應(yīng)用范圍。
　　本文主要的研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)簡(jiǎn)述了樁基礎(chǔ)的作用、設(shè)計(jì)理念和常用的

3、理論、試驗(yàn)、數(shù)值模擬分析方法，同時(shí)對(duì)離散元在樁基礎(chǔ)工程中的應(yīng)用和離散-連續(xù)耦合方法的發(fā)展?fàn)顩r做了簡(jiǎn)單的概述。
　　(2)對(duì)離散元及分析軟件PFC3D的工作原理、基本假設(shè)、分析方法等與本文相關(guān)的方面做了簡(jiǎn)單的介紹。
　　(3)采用離散元分析軟件建立不同承臺(tái)尺寸、樁截面邊長(zhǎng)、樁長(zhǎng)的樁基礎(chǔ)模型和不同摩擦系數(shù)、孔隙度的土體模型，分別探討不同的樁基礎(chǔ)模型和土體性質(zhì)的改變對(duì)樁-土-承臺(tái)之間相互作用的影響。對(duì)模型施加豎向荷載，控制沉降速度