考虑颗粒破碎效应的土柱冲击变形模型及检验

摘要

为分析冲击作用下土体变形特性，揭示颗粒破碎对土体变形的影响，采用理论分析和数值模拟的方法，将冲击波理论与剑桥模型融合，建立土柱冲击后端部变形理论模型；利用离散元分析方法开展5种冲击作用下数值试验，试验所得土柱轴向和侧向变形与理论结果相吻合，验证了模型的适用性；利用颗粒替代法建立考虑复杂接触和应力条件的颗粒破碎仿真方法，并嵌入土柱冲击过程，分析颗粒破碎对土柱冲击变形特性的影响。试验和理论研究发现，冲击作用下土柱顶端变形最大，整体呈蘑菇形；轴向和侧向变形随着冲击速度的增加而增加；颗粒破碎会消耗部分冲击能，使土柱变形减小。

关键词

公路 / 土柱 / 冲击变形 / 颗粒破碎 / 冲击作用 / 强夯