基于離散元方法的半剛性基層沖刷破壞數(shù)值模擬研究.pdf

1、半剛性基層材料的抗沖刷能力不足會(huì)引起基層承載能力不足。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)半剛性基層沖刷損傷機(jī)制的研究，主要集中在對(duì)沖刷破壞過(guò)程的描述及一些定性的宏觀理論分析，研究手段主要是室內(nèi)試驗(yàn)研究，通過(guò)數(shù)值模擬方法對(duì)半剛性基層沖刷損傷機(jī)制的研究較少。本文重構(gòu)了半剛性基層材料的無(wú)側(cè)限抗壓試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，并通過(guò)離散單元法與計(jì)算流體力學(xué)耦合法（DEM-CFD）對(duì)半剛性基層材料進(jìn)行了沖刷模擬。
　　基于DEM，通過(guò)PFC2D軟件對(duì)水泥穩(wěn)定類半剛性基層三種結(jié)

2、構(gòu)類型（骨架密實(shí)、骨架空隙、懸浮密實(shí)）進(jìn)行重構(gòu)，建立其可視化離散元模型。通過(guò)FISH語(yǔ)言編寫(xiě)程序，追蹤加載過(guò)程中的應(yīng)力應(yīng)變，從而模擬半剛性基層的無(wú)側(cè)限抗壓試驗(yàn)。通過(guò)調(diào)整模型的細(xì)觀參數(shù)，使模擬結(jié)果與室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果相一致，并得到三種結(jié)構(gòu)類型的細(xì)觀參數(shù)。對(duì)加載過(guò)程中三種結(jié)構(gòu)類型的內(nèi)部受力進(jìn)行分析，懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)內(nèi)部受壓較為均勻，內(nèi)部各處豎向應(yīng)力離散性較小。對(duì)加載過(guò)程中三種結(jié)構(gòu)類型的接觸力鏈進(jìn)行分析，結(jié)果表明，骨架空隙結(jié)構(gòu)中處于強(qiáng)力鏈之中的集料顆粒

3、最多，骨架效應(yīng)最明顯。采用PFC2d中Optional Features的FIXED COARSE-GRID FLUID SCHEME模塊，建立了骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)和懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)的DEM-CFD沖刷模型，提出采用沖刷前后試件的抗壓強(qiáng)度損失率對(duì)半剛性基層材料的抗沖刷性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。本文引入流體域，采用PFC2d軟件中incorporation of fluid coupling in PFC2d模塊，對(duì)路面結(jié)構(gòu)中基層的沖刷進(jìn)行模擬。在板隙下方設(shè)置