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《郑州大学》 2010年
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基于离散元的土石混合料动力特性分析

蒋爱辞  
【摘要】:土石混合料作为一种工程材料已越来越广泛应用于土木、水利和交通等基础工程领域。土石混合料是一种离散介质结构,由粗、细颗粒组成,有一定级配和一定粘聚性的混合料,因此其物理力学性质较难把握。目前应用数值方法对土石混合料动力特性的研究还相对较少,在外力作用下,土石颗粒可能会产生滑动、滚动、挠曲和压碎等现象,已经很难用要求位移连续及应力连续的有限单元法来分析。要研究振动机械与土石料颗粒之间的相互作用、颗粒受迫振动、颗粒激励响应以及颗粒堆积行为等问题,离散单元法给研究此类问题提供了一种有效的途径,因此本文采用离散单元法来研究土石混合料的动力特性。论文在三维离散单元法研究的基础上,以河南省境内的燕山水库为工程背景,主要研究内容及相关结论如下: (1)介绍三维离散单元法的基本原理,详细阐述了离散单元法的基本思想、物理模型、接触本构模型以及刚度、阻尼系数、时间步等计算参数的确定方法,并对于离散单元法计算参数的选择及其对计算的影响也作了深入的研究。 (2)分析颗粒离散单元方法建模的一般过程,对颗粒的生成、边界条件的设定、颗粒集合体平衡和稳定状态的形成及颗粒的最终生成进行深入的探讨。 (3)应用FISH语言采用蒙特卡洛随机生成的方法编制三维颗粒离散元仿真程序,对便携式落锤弯沉仪(Portable Falling Weight Deflector,简称PFWD)作用于土石混合料的过程进行动态数值模拟,将模拟结果与PFWD实测结果进行对比分析,结果发现两者非常接近,从而验证了程序的正确性。 (4)研究了微观参数如颗粒密度、刚度,接触粘结力以及颗粒之间的空隙率对弯沉曲线及应力曲线在峰值、时延、脉冲宽度方面的影响,并针对颗粒密度、刚度,接触粘结力以及颗粒之间的空隙率影响因素建立四种模型,给出微观参数对宏观动力响应的分析,得出其相应的结论,以便为利用PFWD进行土石混合料施工质量的控制提供理论依据。 本文揭示了土石混合料的微观参数对宏观动力响应的影响机制,为进一步开展土石混合填料的含水量、压实特性等指标的快速检测奠定了理论基础,也为土石混合料的动力力学行为分析提供了一定的参考。
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TU521

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李胜平,吴杰芳,李声平;粗粒料压实干密度无损检测试验研究[J];长江科学院院报;2004年06期
2 宣纲,顾祥林,吕西林;强震作用下混凝土框架结构倒塌过程的数值分析[J];地震工程与工程振动;2003年06期
3 顾汉明,宋先海,刘江平,张学强;用瞬态瑞雷波反演横波速度评价高速公路压碾效果[J];地质科技情报;2001年02期
4 陈谦应,欧明星;土石混合填方压实参数的试验研究[J];公路;1994年12期
5 陈谦应;邓卫东;;土石混合非均质填方压实质量检测方法综述[J];国外公路;1991年06期
6 李青山,张献民,李红英;路基压实度的瞬态瑞雷波检测法[J];河北工业大学学报;2003年05期
7 张文胜,杨成斌;平板载荷试验在公路质量检测中的应用[J];华东公路;1996年04期
8 别社安,姜长杰;离散单元法与港口和海岸工程中的非连续介质问题[J];海洋通报;1999年02期
9 孙春宝,卢寿慈;离散单元法在矿物工程中的应用[J];国外金属矿选矿;1999年02期
10 段丹军,查旭东,张起森;应用便携式落锤弯沉仪测定路基回弹模量[J];交通运输工程学报;2004年04期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 张锐;基于离散元细观分析的土壤动态行为研究[D];吉林大学;2005年
2 曾远;土体破坏细观机理及颗粒流数值模拟[D];同济大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 窦光武;FWD测试技术在填石路基质量检测中的应用研究[D];长安大学;2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 汪轩;;瞬态振动法测地基土密实度[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2010年06期
2 时刚;高广运;张军;;评价水泥搅拌桩复合地基加固效果的新思路[J];地下空间与工程学报;2007年05期
3 倪永军;李喆;张光宗;冯瑞玲;李方东;李玉君;;武广客运专线路基压实动态检测[J];北京交通大学学报;2009年04期
4 林万顺;瞬态面波法在工程勘察中的应用[J];北京水利;1999年05期
5 马见青;李庆春;;面波压制的TT变换法[J];吉林大学学报(地球科学版);2011年02期
6 赵小平;闫丽丽;刘文龙;;三维激光扫描技术边坡监测研究[J];测绘科学;2010年04期
7 闫秀萍;;关于土石混合料填筑路基压实检测方法的探讨[J];平顶山工学院学报;2006年04期
8 李胜平,吴杰芳,李声平;粗粒料压实干密度无损检测试验研究[J];长江科学院院报;2004年06期
9 姜景山;程展林;姜小兰;;粗粒土二维模型试验研究[J];长江科学院院报;2008年02期
10 蔡加兴;张志杰;;附加质量法用于测定大坝堆石体密度应用效果分析与评价[J];长江科学院院报;2008年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 荣冠;;彭水地下电站围岩稳定性分析[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
2 宁宇;徐卫亚;郑文棠;;应用离散元强度折减对复杂边坡进行稳定性分析[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
3 黄建南;黄清和;邹燕红;;强夯后地基土强度变化的瑞雷波研究[A];2010年全国工程地质学术年会暨“工程地质与海西建设”学术大会论文集[C];2010年
4 李宁;高岳;;透明砂土三轴试验的颗粒流模拟[A];2011年全国工程地质学术年会论文集[C];2011年
5 张跃东;;路基回弹模量现场检测技术研究综述[A];河南省土木建筑学会2010年学术大会论文集[C];2010年
6 楼加丁;;面板堆石坝中的堆石体密度测试的研究[A];纪念贵州省水力发电工程学会成立20周年论文选集[C];2005年
7 古兴伟;沈蓉;张永全;;复杂应力路径下糯扎渡堆石料应力应变特征研究[A];中国水力发电工程学会水文泥沙专业委员会2007年学术年会暨高面板技术研讨会论文专辑[C];2007年
8 杜爱明;;附加质量法在糯扎渡水电站坝体填筑料密度检测中的试验研究[A];中国水力发电工程学会第四届地质及勘探专业委员会第二次学术交流会论文集[C];2010年
9 季青;谭兴福;;便携式落锤弯沉仪在高速公路建设中的应用[A];全国城市公路学会第十七届(2008)学术年会论文集[C];2008年
10 赵天库;;瑞雷面波技术在碎石桩地基加固处理中的应用[A];上海市岩土工程检测中心论文集(1995—2005)[C];1995年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 徐慧峰;基于弹性波的地下管线水平导向钻随钻探测理论与技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
2 徐望国;加筋强风化软岩粗粒土路堤填料工程性质及应用研究[D];中南大学;2010年
3 和民锁;高速铁路路基填筑质量检测方法控制指标及评价体系研究[D];中南大学;2010年
4 陈涛;山区机场高填方地基变形及稳定性研究[D];郑州大学;2010年
5 林新元;预应力混凝土变截面连续箱梁裂后受力性能研究[D];长安大学;2010年
6 邵广周;多阶模式瑞利波频散特征与反演研究[D];长安大学;2009年
7 刘强;基于瑞雷波理论的公路无损检测方法研究[D];长安大学;2010年
8 万福磊;建筑结构连续性倒塌数值模拟方法研究[D];中国建筑科学研究院;2011年
9 黄绵松;堆石混凝土中自密实混凝土充填性能的离散元模拟研究[D];清华大学;2010年
10 王光进;超高台阶排土场散体介质力学特性及边坡稳定性研究[D];重庆大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 贾晓亮;基于FLAC~(3D)的断层数值模拟及其应用[D];河南理工大学;2010年
2 刘雪冉;矿区复垦土壤压实特征及蘑菇料施用改良效果研究[D];山东农业大学;2010年
3 刘东;底层框架砌体结构地震破坏过程仿真及分析[D];辽宁工程技术大学;2009年
4 吴婷;沥青砂浆细观力学性能分析研究[D];长沙理工大学;2010年
5 杨博;应用DCP快速检测土基压实质量研究[D];长沙理工大学;2010年
6 廖彪;基于离散单元法的土质边坡稳定性分析[D];湘潭大学;2010年
7 贺续文;基于离散单元法的节理岩体边坡稳定性分析[D];湘潭大学;2010年
8 段正君;陶瓷刀具干切削Inconel718实验研究及刀具磨损的离散元模拟[D];湘潭大学;2010年
9 袁铁柱;粗粒土的静力特性试验研究[D];新疆农业大学;2010年
10 罗会;低液限粉土工程特性试验研究[D];石家庄铁道学院;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张亮,金宴,黄晓明,金志强,蒋磊;水泥混凝土路面结构状况评价[J];城市道桥与防洪;1998年01期
2 李闯民,邵腊庚;落锤式弯沉仪在道路量测上的应用研究[J];长沙交通学院学报;1999年02期
3 杨绪军,宋铭栋;压实度标准制定的合理性[J];电力勘测;1999年03期
4 王旭东,郭大进,邓学钧;动态弯沉盆几何特性分析[J];东南大学学报;1999年05期
5 安关峰,殷坤龙,唐辉明;黄土坡滑坡的离散元研究[J];地球科学;2002年04期
6 殷坤龙,姜清辉,汪洋;滑坡运动过程仿真分析[J];地球科学;2002年05期
7 金仁祥,晏鄂川,刘汉超;麻柳嘴滑坡成因机制离散元数值模拟[J];地质灾害与环境保护;2000年01期
8 殷坤龙,汪洋,唐仲华;降雨对滑坡的作用机理及动态模拟研究[J];地质科技情报;2002年01期
9 栾茂田,武亚军,年廷凯;强度折减有限元法中边坡失稳的塑性区判据及其应用[J];防灾减灾工程学报;2003年03期
10 毛彦龙,胡广韬,毛新虎,石耀武;地震滑坡启程剧动的机理研究及离散元模拟[J];工程地质学报;2001年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王 龙,马松林,徐德兴,孙爱民;土石混合料的结构分类[J];哈尔滨建筑大学学报;2000年06期
2 杨兵;;按粗颗粒含量多少确定土石混合料最大标准干密度[J];西南公路;1994年04期
3 阎宗岭;高艳龙;陈谦应;;土石混合料级配特征自动识别系统[J];路基工程;2009年03期
4 段伟刚;何军;;土石混合料最大干密度试验研究[J];山西建筑;2008年27期
5 丁海峰;逢成万;;土石混合料渗透性特征试验研究[J];广西水利水电;2010年01期
6 袁从华,杨明亮,章光;粤连电厂拦灰坝土石混合料碾压试验研究[J];岩土力学;2004年04期
7 张彩利;王卓娅;王德群;张彩凤;;土石混合料路用性能及工程应用研究[J];辽宁省交通高等专科学校学报;2006年01期
8 马润前;刘丽萍;王胜利;;土石混合料的工程分类及其应用[J];水利与建筑工程学报;2009年01期
9 柴贺军;;土石混合料粒度特征及其分维研究[J];公路交通技术;2009年06期
10 董云,柴贺军,杨慧丽;土石混填路基原位直剪与室内大型直剪试验比较[J];岩土工程学报;2005年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 董云;柴贺军;;土石混合料振动压实特性的试验研究[A];中国公路学会2005年学术年会论文集(上)[C];2005年
2 侴万禧;;离散单元法的基本原理及其在岩体工程中的应用[A];第一届全国岩石力学数值计算及模型试验讨论会论文集[C];1986年
3 王泳嘉;邢纪波;;离散单元法的改进和应用[A];岩土力学数值方法的工程应用——第二届全国岩石力学数值计算与模型实验学术研讨会论文集[C];1990年
4 张宇峰;张传刚;承宇;陈雄飞;樊叶华;;基于GPS技术的江阴长江大桥动力特性分析[A];全国既有桥梁加固、改造与评价学术会议论文集[C];2008年
5 吕中荣;陈伟欢;刘济科;;台风和地震激励下广州塔动力特性分析[A];全国结构振动与动力学学术研讨会论文集[C];2011年
6 肖裕行;王泳嘉;王思敬;杨天鸿;张寿全;;二维离散单元法中流量守恒方程的求解方法[A];面向国民经济可持续发展战略的岩石力学与岩石工程——中国岩石力学与工程学会第五次学术大会论文集[C];1998年
7 刘斯宏;;离散单元法在岩土力学中的应用研究[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
8 井兰如;;岩体结构面随机网络及其在离散单元法、渗流计算以及块体分析理论中的应用[A];第一届全国岩石力学数值计算及模型试验讨论会论文集[C];1986年
9 徐卫亚;孙广忠;;链子崖T_8—T_(12)缝段危岩体非线性离散单元法块体运动数值模拟分析[A];自然边坡稳定性分析暨华蓥山边坡变形趋势研讨会论文集[C];1991年
10 梅庆;力宁;;弹性联轴器动力特性分析与实验研究[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前4条
1 记者 柯善北;桥梁应向高强大跨度发展[N];中国建设报;2003年
2 杨宏生;大连“中国第二高楼”前景暗淡[N];中国商报;2003年
3 易均 秦水初 沙德明;线路走廊小抗击狂风覆冰能力强[N];华东电力报;2009年
4 张涛;新型潮汐发电机组研制项目硕果累累[N];中国企业报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王少波;混流式水轮机转轮动力特性分析及综合优化设计[D];机械科学研究院;2003年
2 张锐;基于离散元细观分析的土壤动态行为研究[D];吉林大学;2005年
3 黄庆华;地震作用下钢筋混凝土框架结构空间倒塌反应分析[D];同济大学;2006年
4 陈春光;泥石流与主河水流交汇模型及耦合计算方法[D];西南交通大学;2004年
5 李毅念;萌动小麦重力分选效果的研究[D];南京农业大学;2005年
6 陈强;岩溶储气长隧道工程地质系统研究[D];西南交通大学;2005年
7 曾远;土体破坏细观机理及颗粒流数值模拟[D];同济大学;2006年
8 乔卫东;水轮发电机组轴系动力特性分析及轴线精度检测方法研究[D];西安理工大学;2006年
9 吴静;大跨越输电塔线体系静动力研究[D];同济大学;2007年
10 田凤国;内循环流化床气固流动数值模拟与试验研究[D];上海交通大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 蒋爱辞;基于离散元的土石混合料动力特性分析[D];郑州大学;2010年
2 韩江龙;土石混合料路基压实质量控制及检测技术的探讨[D];河北工业大学;2006年
3 孔祥臣;土石混合料压实特性的试验研究[D];重庆交通学院;2004年
4 董云;土石混合料力学特性的试验研究[D];重庆交通学院;2005年
5 王敬;土石混填路基压实质量快速评定方法研究[D];上海交通大学;2007年
6 张强;大跨度钢管混凝土拱桥动力特性及车桥振动研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
7 刘喜平;考虑上下部共同作用时超高层结构中加强层的受力影响分析[D];西安理工大学;2006年
8 李鹏;大跨度系杆拱桥动力特性和抗震性能研究[D];东南大学;2005年
9 秦敬伟;平面索桁架形态分析与张拉索膜结构动力特性分析[D];北京交通大学;2007年
10 张丹;吊拉组合体系桥的力学性能分析[D];浙江工业大学;2007年
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