高频反复剪切作用下土体与结构物接触面的颗粒离散元分析

摘要

土与结构物的接触现象在岩土工程中普遍存在，与静载相比，高频反复循环荷载作用下，土体的物理性质变化会更将复杂。本文采用颗粒离散元的方法，利用PFC2D软件，分析了在高频反复剪切荷载作用下，土体的物理性质变化趋势，主要进行的工作有：
　　首先，总结和归纳了前辈们的研究内容，主要包括接触面变形研究的内容、研究接触面的实验手段和方法以及接触面的力学特性等，具体的阐述了颗粒离散元法的基本假设、主要的本构关系以及颗粒离散元方法的基本力学理论。
　　其次，考虑颗粒形状各异性，详细的介绍了利用PFC2D软件，进行建模的过程。
　　再次，对高频反复剪切作用过程进行了颗粒离散元模拟，分析了剪切频率、剪切振幅、砂土颗粒刚度、接触面摩擦系数、颗粒摩擦系数、边界围压等影响因素对饱和松砂和密砂孔隙率的影响；分析了接触面附近土体性状的变化，主要有：孔隙水压的变化、孔隙率的变化、剪切应变的变化。
　　最后，对本文的研究内容进行了总结，提出今后研究的方向。