陈福全,韩 钧

(福州大学土木工程学院,福州350108)

砂性土的结构可视为一个由单粒、集粒或凝块等骨架单元共同形成的空间结构体系。现在对砂性土这种散粒性材料的研究多使用连续介质中的各种理论,然而这种理论对砂性土的性质、形状、大小等特殊性考虑不足,细观结构的复杂性决定了砂性土具有复杂的工程力学性质。该文针对连续介质中各种理论的不足,引进颗粒离散元理论来模拟颗粒介质的运动及相互作用,它克服了传统连续介质力学模型的宏观连续性假设,可以从细观角度对土的工程特性进行数值模拟,并通过颗粒结构的细观参数的研究来分析材料的宏观力学行为。

在研究砂土的力学性质过程中,砂土的密实度对土的工程性质有重要影响。通常情况下用相对密实度D r来反映砂土的密实度,中国学者收集了大量砂土资料,建立了砂土相对密实度D r与天然孔隙比e的关系,得出了直接按天然孔隙比e确定砂土密实度的标准,论文以此作为松砂的定义进行研究[1]。

近年来,已有一些学者在试验、理论和数值模拟等方面对土与结构接触面的力学特性及其对桩土相互作用的影响进行了较深入的研究[2-6],包括砂土或黏性土与结构接触面特性试验研究[7-9]。考虑到试验很难对此进行深入研究,而且已有相关的文献极少涉及高频反复剪切问题。本文采用PFC3D4.0软件,应用颗粒离散元分析方法对松砂与结构接触面在高频率反复剪切荷载作用下的特性进行研究。……