[发明专利]一种基于连续-离散单元耦合的强夯加固地基模拟方法

摘要

一种基于三维连续‑离散单元耦合的强夯加固地基模拟方法，主要包括步骤如下：(a)利用反分析方法，建立散体颗粒三轴试验模型，对颗粒细观力学参数进行校正；(b)对散体强夯试验进行模拟，以验证细观力学参数；(c)建立强夯加固地基连续体模型，包括地基和夯锤两部分；(d)根据连续‑离散耦合方法，利用连续域表面(face)生成离散域界面(wall)；(e)生成离散域颗粒模型，完成强夯加固地基模拟离散‑连续耦合。本发明基于连续‑离散耦合方法和动力学分析，可适用于不同形状夯锤‑不同类型地基土动力相互作用的量化分析。

主权项

1.一种基于三维连续‑离散单元耦合的强夯加固地基模拟方法，特征在于，包括以下步骤：(1)利用反分析方法，建立散体颗粒三轴试验模型，对颗粒细观力学参数进行校正：散体颗粒粒径及级配分布根据筛分试验确定，三轴试验围压由强夯引起的土体应力最大值确定，细观力学参数值由宏观力学参数值进行反分析获得；(2)建立散体强夯试验模型，对散体室内强夯试验进行模拟，以验证细观力学参数：根据三轴试验模拟所获取的细观力学参数，对散体室内强夯试验进行模拟，模拟结果(主要为动土压力)需与室内试验结果匹配，以验证所获取的细观力学参数值；(3)建立强夯加固地基连续体模型，包括地基连续模型和夯锤模型两部分；地基连续模型和夯锤模型的几何形态和力学参数根据常规试验获取，地基连续模型和夯锤模型采用有限元建模的方式生成；(4)根据连续‑离散耦合方法，利用连续域表面(face)生成离散域界面(wall)；耦合域为散体‑连续体的界面，包括地基‑散体耦合以及散体‑夯锤耦合两部分，由连续体表面生成；(5)生成离散域颗粒模型，完成强夯加固地基模拟离散‑连续耦合；通过夯锤模型变换，完成多次夯击模拟；如前一次夯击完成后删除夯锤，并在后一次夯击进行前重新生成夯锤模型，以进行同一地基土位置多次反复夯击模拟；(6)在模型内部设置多个监测点，以测试夯锤及地基的动力响应特性。