基于颗粒离散元的抗滑桩土拱效应分析

韩同春，邱子义，豆红强



基于颗粒离散元的抗滑桩土拱效应分析

韩同春1, 2，邱子义1, 2，豆红强3

(1. 浙江大学 滨海与城市岩土工程研究中心，浙江 杭州，310058；2. 浙江大学 软弱土与环境土工教育部重点实验室，浙江 杭州，310058；3. 福州大学 环境与资源学院，福建 福州，350116)

运用 YADE离散元软件对三维空间下的土拱效应进行研究。探讨在不同土层埋深、桩间距及土颗粒不均匀分布等影响因素下的土拱效应发展及变化。研究结果表明：浅层土中的土拱较之深层土中的土拱强度较差，破坏也有所提前；随着桩间距的增大，土拱效应的影响将会减弱，并且减弱的速度逐渐变慢；土颗粒粒径分布的不均匀性增强会使得土拱的形成提前，但是对加载过程中，桩上水平力分担比峰值的影响不大。

土拱效应；YADE离散元；三维模型；土层深度；桩间距变化；土体不均匀性

土拱效应是岩土工程中一种常见的现象，TERZAGHI[1]在1943年就通过“活动门”试验证实了土拱效应的存在。近些年来，众多学者分别从数值模拟、理论推导和室内试验等角度对土拱效应进行了深入研究[2−7]。李忠诚等[8]利用三维有限元结合ITOS 等[9]提出的土压力理论对成拱效应中桩间距的影响进行了系统的分析；杨明等[10]使用离心机对桩间的土拱效应进行了研究；向先超等[11]利用二维的离散元也进行了部分的研究。上述研究主要是建立在连续介质的基础之上，事实上土体是一种非均质各向异性的散粒体，利用有限元连续介质模型的研究必然存在一定的误差。……