循環(huán)荷載作用下路基粗粒土宏細(xì)觀力學(xué)特性的離散元模擬

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1、韋巧代碼１０５３０學(xué)號(hào)２０１２３０１３１８２２分類號(hào)ＴＵ４４Ｉ密巧公開(kāi)、舶渾Ａ摩碩±學(xué)位論文循環(huán)荷載作用下路基粗粒±宏細(xì)觀力學(xué)特性的離散元模擬學(xué)位申請(qǐng)人〇１指導(dǎo)教師陳鋪副教授學(xué)院名稱木工程與力學(xué)學(xué)院學(xué)科專業(yè)絡(luò)構(gòu)工程研究方向巖主工程二零一五年五月二十五日Ｕｎｄｅｒｃｃｌｉｃｌｏａｄｉｎｓｅｅｄｒａｉｌｗａｙｇｐｙｅｍｂａｎｋｍｅｎｔｆｉｌｌｃｏａｒｓｅｒａｉｎｅｄｓｏｉｌｍａｃｒｏｇｍｉｃｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌｒｏｅｒｔｉｅｓｏｆｄ

2、ｉｓｃｒｅｔｅｅｌｅｍｅｎｔｐｐｍｏｄｅｌｉｎｇＣａｎｄｉｄａｔｅＷｕｋａｉＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒＡｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆｅｓｓｏｒＣｈｅｎｃｈｅｎｇＣｏｌｌｅｅＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＭｅｃｈａｎｉｃｓｇＰｒｏｒａｍＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｇＳｅｃｉａｌｉｚａｔｉｏｎＧｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌｄｉｒｅｃｔｉｏｎｐ￣ＵｎｉｖｅｒｓｉｔＸｉａｎｇｔａｎＵｎｉｖｅｉｓｉｔｖｙＤａｔｅＭａｙ，２０１５湘潭大學(xué)

3、學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果，本論文不包含任何其他個(gè)人或。除了文中特別加Ｗ標(biāo)注引用的內(nèi)容外集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品，均。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體已在文中明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名：復(fù)曰期：杉辟乙月曰努＾學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留，同意學(xué)校保、使用學(xué)位論文的規(guī)定留并向國(guó)家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)湘潭大學(xué)可將

4、本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行、。檢索，可Ｗ采用影印縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：日期：Ｍ巧＾自表；導(dǎo)師簽名；日期年月日誠(chéng)＾雖＾湘潭大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，國(guó)家大力發(fā)展基礎(chǔ)建設(shè)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，交通將會(huì)更便捷，越來(lái)越多的地鐵、高鐵將會(huì)被規(guī)劃和修建。在高鐵運(yùn)營(yíng)通車后很長(zhǎng)一段使用期內(nèi)，針對(duì)高速鐵路路基粗粒填料力學(xué)性質(zhì)與長(zhǎng)期穩(wěn)定性的研究已經(jīng)成為一個(gè)非常迫切的研究課題。粗粒土是一種非常復(fù)雜的離散顆粒土，它不僅在國(guó)內(nèi)分布廣泛，它未來(lái)在工程中應(yīng)

5、用方面的研究將迫在眉睫，因此研究粗粒土的宏觀力學(xué)特性與細(xì)觀力學(xué)特性是大勢(shì)所趨。研究高速鐵路路基的長(zhǎng)期穩(wěn)定性問(wèn)題，其實(shí)質(zhì)就是研究循環(huán)荷載作用下，高速鐵路路基粗粒土的應(yīng)力——應(yīng)變關(guān)系以及累計(jì)永久變形問(wèn)題。從中國(guó)的高鐵發(fā)展速度來(lái)看，這個(gè)研究方向?qū)⒕哂袑?shí)際應(yīng)用價(jià)值。從材料的組構(gòu)方面來(lái)分析，粗粒土的力學(xué)特征很大程度上受其自身細(xì)觀結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性影響，因此采用專門研究粗粒土這種離散顆粒土的PFC3D軟件來(lái)探尋循環(huán)荷載作用下高速鐵路路基粗粒土的宏細(xì)觀力學(xué)特性具有必要性，本文主要工作如下：（1）本文將基于AkkeS.J.suiker完成的高鐵路基填料土的三

6、軸壓縮試驗(yàn)中的土顆粒級(jí)配，建立高速鐵路填方路基粗粒土的PFC3D數(shù)值模型。（2）再通過(guò)與AkkeS.J.suiker整理的室內(nèi)三軸試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，驗(yàn)證標(biāo)定的顆粒流細(xì)觀參數(shù)的有效性以及本文采用方法的可靠性和合理性。（3）最后對(duì)循環(huán)荷載作用下粗粒土在細(xì)觀上的體積應(yīng)變、偏應(yīng)變、應(yīng)力比、位移場(chǎng)的變化等進(jìn)行力學(xué)響應(yīng)分析。關(guān)鍵詞：粗粒土；循環(huán)荷載；顆粒流；離散元法；細(xì)觀力學(xué)特性I循環(huán)荷載作用下路基粗粒土宏細(xì)觀力學(xué)特性的離散元模擬ABSTRACTInthe21stcentury,thecountrytodevelopinfrastructur

7、e,alongwithChina'srapideconomicdevelopment,transportwillbemoreconvenient,moreandmoreofthesubway,high-speedrailwillbeplannedandconstructed.Aftertheopeningofthehigh-speedrailoperatorstouseaverylongperiod,thestudyofhigh-speedrailwayroadbedfillingcoarsemechanicalpropertiesan

8、dlong-termstabilityhasbecomeaveryurgentresearchtopic.Coarsegrainedsoilisaverycomplexdiscreteparticlesof