土工细观模型试验与数值模拟PDF电子书下载

第1章 绪论 1

引言 1

计算机仿真 2

颗粒流方法 2

颗粒流产生的背景及方法特点 3

颗粒流基本理论 3

颗粒流方法与其他离散单元法相比的特点 4

颗粒流方法解题途径 5

参考文献 6

第2章 基于数字图像技术的砂土模型试验细观结构参数测量 7

数字图像技术基础 7

图像获取 8

图像预处理 9

形态学分水岭分割 13

砂土模型试验细观结构参数测量方法 16

试验设备与操作要求 17

分离砂颗粒 19

求解细观结构参数 24

砂土细观图像定量分析软件的开发与使用 26

软件开发 27

软件使用 35

参考文献 39

第3章 土体剪切带细观分析与数值模拟 40

引言 40

双轴试验中砂土剪切带的形成与发展 41

砂土试样剪切带 41

剪切带倾角 43

砂土室内试验与PFC2D模型剪切带对比 44

平面应变试验中砂土剪切带的形成与发展 45

模型参数 45

颗粒流数值模拟结果分析 46

剪切带影响因素分析 55

黏性土剪切带的颗粒流模拟 59

黏性土剪切带倾角 62

黏性土剪切带宽度 62

细观参数对剪切带的影响 63

参考文献 73

第4章 边坡稳定破坏细观力学机制与数值模拟 74

边坡破坏模型试验及细观参数分析 74

边坡破坏模型试验 74

试验结果定性分析 76

图片数字化分析 79

砂土细观参数分析 84

边坡室内模型试验的颗粒流模拟 86

模拟结果 87

模拟细观分析 88

细观参数对边坡破坏形式的影响 89

颗粒流、FLAC和毕肖普法的计算比较 95

土体宏观参数的选取 95

两种方法的计算比较 96

参考文献 100

第5章 加筋地基的试验研究与颗粒流数值模拟 101

水平加筋地基承载力的模型试验研究 101

模型试验简介 101

试验结果及分析 104

竖向加筋地基承载力的模型试验研究 105

模型试验简介 105

试验结果及分析 108

加筋地基的颗粒流模拟分析 108

模型模拟 108

模型试验数据的获取 110

模拟试验 111

模拟试验结果分析 112

小结 133

参考文献 133

第6章 刚性挡墙试验与颗粒流模拟 134

引言 134

刚性挡墙试验 135

试验设计 135

试验结果分析 139

试验结论 145

被动土压力颗粒流模拟 145

颗粒流模型的建立 145

控制挡墙不同移动方式 146

土压力的量测 147

被动土压力的PFC2D模拟结果 147

计算结果与试验结果的对比 150

主动土压力颗粒流模拟 151

墙土间外摩擦角和土体内摩擦角与位移的关系 152

刚性挡土墙主动土压力颗粒流模型 153

颗粒流模拟结果与试验结果对比 155

结论 156

参考文献 157

第7章 渗流与渗透破坏的模型试验与颗粒流数值模拟 159

模型试验系统 160

试验装置 160

试验土样 166

试验过程 169

不同粒径可动颗粒的试验结果 170

不同粒径可动颗粒的试验结果 170

流失量变化 172

颗粒移动规律和通道形成特点 179

临界水力梯度的研究 180

渗流的颗粒流细观模拟研究 184

达西定律 184

渗流的颗粒流细观模拟原理 184

颗粒流模型的准备 186

数值模拟结果 188

小结 190

砂土渗流侵蚀的细观数值模拟 190

数值模拟原理 191

模拟过程 193

模拟结果分析 194

结论 197

砂土渗透破坏的细观数值模拟 197

固液耦合颗粒流分析模型 197

管涌现象的室内试验模拟 199

管涌现象的颗粒流模拟 200

小结 204

参考文献 205

第8章 砂土地基振冲加固模型试验与颗粒流模拟 207

引言 207

振冲室内模型试验 208

全模振冲模型试验 208

半模振冲模型试验 217

振冲加固颗粒流模拟 224

振冲加固模型的基本要求 224

细观颗粒流模型的建立 225

振冲过程模拟 231

模拟结果分析 232

土体孔隙率变化分析 233

颗粒定向性变化分析 234

振冲影响因素的研究与分析 238

结伦 241

参考文献 242

第9章 桩端刺人及桩间土变形的细观研究与颗粒流模拟 243

引言 243

桩端刺入及桩间土变形的模型试验 244

试验装置 244

试验过程 245

试验内容 246

单桩桩端刺入变形试验 247

桩间土变形试验 254

桩端刺入及桩间土变形的颗粒流模拟 261

单桩桩端刺入变形的颗粒流模拟 261

桩间土变形问题的颗粒流模拟 269

单群桩桩端刺入破坏的颗粒流模拟 273

单桩桩端刺入的颗粒流模拟 273

单排桩桩端刺入的颗粒流模拟 283

小结 289

参考文献 291

第10章 侧向受荷桩模型试验与颗粒流模拟分析 292

引言 292

主动单桩试验研究 293

试验简述 293

试验结果 295

桩周土体位移分布 298

主动单桩颗粒流模拟分析 300

模拟准备工作 300

颗粒流模拟分析 301

小结 304

被动单桩的试验研究 304

实验概述 304

试验结果 305

被动单桩颗粒流分析 309

模拟准备工作 310

颗粒流模拟分析 311

小结 313

侧向受荷单排双桩水平面上性状研究 314

主动桩试验结果 314

颗粒流模拟 317

被动桩试验结果 318

颗粒流模拟 320

其他因素对“拱”效应的影响 322

小结 327

参考文献 328

第11章 风砂土地基扩展基础在上拔荷载作用下的试验研究与数值模拟 329

引言 329

模型试验 331

上拔荷载与上拔位移 333

土体在上拔荷载作用下的破坏形态 334

上拔荷载作用下的土中应力 336

地基土的上拔强度机理 337

颗粒流方法的数值模拟 338

基本颗粒的生成 339

扩展基础的生成 341

模型试验的模拟成型 341

上拔荷载加荷的过程模拟 342

砂土颗粒的细观结构反映分析 343

上拔荷载与上拔位移关系的颗粒流数值模拟 346

颗粒流数值模拟与试验结果的对比分析 347

结论 348

参考文献 350

第12章 饱和砂土液化破坏细观力学机制与数值模拟 351

饱和砂土液化模型试验 352

试验模型 352

试验内容 354

试验宏观结果分析 356

试验细观图像处理分析 358

固液耦合细观模型及其理论 360

饱和砂土的细观力学模型研究 360

PFC2D固液耦合细观模型 362

模型的二维验证 367

饱和砂土地震液化的细观数值模拟 369

饱和砂土液化的数值模拟 369

数值模拟的宏观响应 372

数值模拟的细观响应 377

与模型试验结果的对比 383

参考文献 383

第13章 砂土地基的爆炸法密实细观力学机制与数值模拟 385

引言 385

爆炸法密实吹填砂地基的现场试验 386

试验场地概况 386

试验方案 387

试验结果分析 389

相似定律在颗粒流细观数值模拟中的应用 393

爆炸法密实饱和砂地基细观数值模拟 396

前处理 396

后处理 398

参考文献 416

第14章 筒仓内散体物料压力的颗粒流数值模拟 417

引言 417

筒仓的模型试验与分析 419

试验目的与方法 419

试验的结果与分析 420

筒仓动压力的颗粒流数值模拟分析 422

模拟结果分析 428

筒仓仓壁压力增大机理的颗粒流数值模拟分析 429

概述 429

引起筒仓产生超压的原因分析 430

小结 435

结论 436

参考文献 437