颗粒土现场碾压的数值模拟与分析.pdf

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1、第36卷第7期人民黄河Vo1．36．No．72014年7月YELLOWRIVERJu1．，2014【工程建设管理】颗粒土现场碾压的数值模拟与分析徐可，黄文雄，黄立亚(河海大学力学与材料学院，江苏南京210098)摘要：利用离散元方法对颗粒土碾压试验进行了仿真数值模拟分析。针对静力碾压，展示了与现场碾压试验一致的数值模拟结果，分析了碾压遍数和孔隙率的关系。进一步通过数值模拟研究了在碾压遍数相同的情况下，碾压速度、颗粒土层厚度等因素对碾压效果的影响。结果表明：采用的数值模拟方法可以作为现场碾压试验的补充，用于研究压实机

2、理、分析碾压效果、了解各种因素的影响；仿真模拟能得到与现场试验相一致的碾压遍数与孔隙率之间的关系；颗粒土的压实效果，不仅与碾压遍数有关，而且受碾压速度的影响，较慢的碾压速度可以获得较好的压实效果；在颗粒土料层较厚的情况下，厚度方向碾压接触力分布并不均匀，上层土料会较早达到预定密实度，在实际碾压施工中，若土料层较厚，要多碾压1～2遍，才能确保下层土料也能达到预定密实度。关键词：离散元法；碾压试验；数值模拟；孔隙率中图分类号：TV42文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1000—1379．2014．07

3、．038NumericalSimulationandAnalysisofRollerCompactionofGranularSoilXUKe，HUANGWen—xiong，HUANGLi—ya(CollegeofMechanicsandMaterials，HohaiUniversity，Nanjing210098，China)Abstract：Throughthediscreteelementmethod，grainedsoilcompactiontestswerecarriedoutnumeriealsimula

4、tionanalysis．Accordingtothestaticrolling，itdemonstratedconsistentwiththefieldtestresultsofnumericalsimulationandanalyzedtherelationshipbetweentherollingtimesandporosi·ty．Itstudiedtheinfluenceofrollingspeedandtheparticlesofsoilthicknessunderthesameconditionsofr

5、ollingtimestotherollingeffectthroughfurthernumericalsimulation．Theresultsshowthatthenumericalsimulationmethodcanbeusedasafieldcompactiontestsupplementscompactionmechanismforresearch，analysisrollingeffect，tounderstandtheimpactofvariousfactors；simulationcanbecon

6、sistentwiththefieldtestrolledsev—eraltimesrelationshipbetweenporosity；compactionofsoilparticles，notonlywithrollingtimes，butalsototheaffectedrollingspeed，slowrollingspeedeaRgetbettercompaction；granularsoilmaterialinthecaseofathickerlayer，thethicknessdirectionof

7、theroilingcontactforceisnotevenlydistributed，theuppersoilmaterialwillbeearlierreachedapredetermineddensity，rollingintheactualconstruction，ifthesoilmateriallayeristhic-ker，itshouldbecompacted1—2timesmore．Thusitcanensurethesubsoilcompactionmaterialreachingtothep

8、redetermineddegree．Keywords：discreteelementmethod；compactiontest；numericalsimulation；porosity回填土、石等经过开挖、搬运及堆筑，原有机构遭到破坏，测试数据往往离散性较大。因此，通过数值模拟获取碾压设计含水量发生变化，堆填时若不经过人工压实则会造成均匀性参数在工程设计阶