×

采用离散元法对夯土墙进行建模。 (英语) Zbl 1348.74306号

概述:夯土因其在可持续发展背景下的“绿色”特性而在全世界引起了新的兴趣。因此,最近进行了几项研究来调查这种材料。他们中的一些人试图通过使用分析或数值模型来模拟夯土的力学行为。大多数研究都假设土层之间的界面具有完美的内聚性。事实证明,这种假设在垂直荷载的情况下是可以接受的,但在水平荷载下可能是有问题的。为了解决这个问题,离散元建模似乎与模拟夯土墙有关。据我们所知,迄今为止还没有使用离散元模型对夯土墙进行研究。本文对夯土墙离散单元建模的稳健性进行了评估。首先,对离散元建模进行了简要描述。然后,根据Mohr-Coulomb模型,给出了具有张力截止和峰后软化的土层材料定律及其界面定律的离散元建模所需的参数。通过与文献中的实验结果进行比较,评估了模型和材料参数的相关性。结果表明,在垂直荷载的情况下,界面没有重要影响。在对角加载的情况下,具有界面的模型产生了更好的结果。界面特性可以在相应接地层特性的85%到100%之间变化。

MSC公司:

74S05号 有限元方法在固体力学问题中的应用
74升10 土壤和岩石力学
65N30型 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部 链接

参考文献:

[1] Allinson D.,Hall M.:英国稳定夯土试验建筑的湿热分析。能源建设。42, 845-852 (2010) ·doi:10.1016/j.enbuild.2009.12.005
[2] ASTM:砌体组合中对角线张力(剪力)的标准试验方法(ASTM E519)。美国材料与试验协会,西康舍霍肯(2002年)
[3] Altenbach H.,Eremeev V.A.,Morozov N.F.:关于考虑表面应力的壳体线性理论方程。机械。固体45(3),331-342(2010)·doi:10.3103/S0025654410030040
[4] Altenbach,H.,Eremeyev,V.A.,Morozov,N.F.:考虑表面应力的壳体线性理论。多克。物理学。54(12), 472-476. MAIK Nauka/Interperiodica(2009年)
[5] Andreaus U.,Casini P.:单侧可变形接触的三块组件动力学。第1部分:接触建模。接地。工程结构。动态。28(12), 1621-1636 (1999) ·doi:10.1002/(SICI)1096-9845(199912)28:12<1621::AID-EQE885>3.0.CO;2-B型
[6] Andreaus U.,Casini P.:单侧可变形接触的三块组件动力学。第2部分:实际应用。接地。工程结构。动态。28(12), 1637-1649 (1999) ·doi:10.1002/(SICI)1096-9845(199912)28:12<1637::AID-EQE886>3.0.CO;第2季度
[7] Andreaus U.,Casini P.:关于刚性块在自由和受迫运动中的摇摆-提升运动:滑动和反弹的影响。机械学报。138(3), 219-241 (1999) ·兹比尔0964.70007 ·doi:10.1007/BF01291846
[8] Bui Q.B.、Morel J.C.、Reddy B.V.V.、Ghayad W.:在自然风化条件下暴露20年的夯土墙的耐久性。建造。环境。44(5), 912-919 (2009) ·doi:10.1016/j.buildenv.2008.07.001
[9] Bui Q.B.、Morel J.C.、Hans S.、Meunier N.:土木工程中非工业材料的压缩行为,通过三个比例的实验:夯土的情况。马特。结构。42(8), 1101-1116 (2009) ·doi:10.1617/s11527-008-9446-y
[10] Bui Q.B.,Morel J.C.:评估夯土的各向异性。施工。生成。马特。23, 3005-3011 (2009) ·doi:10.1016/j.confuildmat.2009.04.011
[11] Bui,Q.B.,Morel,J.C.,Hans,S.,Do,A.-P.:夯土建筑动力特性的首次探索性研究。工程结构。33(12), 3690-3695 (2011) ·Zbl 1305.74047号
[12] Bui,Q.B.,Morel,J.C.,Hans,S.,Walker,P.:含水量对夯土力学特性的影响。施工。生成。马特。54, 163-169 (2014)
[13] Bui,T.T.,Limam,A.:膜或弯曲荷载情况下的砌体墙:试验和离散元分析。摘自:第十一届国际计算结构技术会议论文集。土木工程出版社,英国斯特林郡,论文119(2012)
[14] Bui T.T.、Bui Q.B.、Limam A.、Maximilien S.:夯土墙的破坏:从观察到量化。施工。生成。马特。51, 295-302 (2014) ·doi:10.1016/j.confuildmat.2013.10.053
[15] Bui,T.T.,Limam,A.,Bui,Q.B.:砌体结构振动和损伤的表征:实验和数值分析。《欧洲环境杂志》。Civ公司。工程18(10),1118-1129(2014)·Zbl 1423.74055号
[16] Cheah J.S.J.、Walker P.、Heath A.、Morgan T.K.K.B.:评估稳定夯土的剪切试验方法。施工。马特。165(CM6),325-334(2012)·doi:10.1680/coma.10.00061
[17] Ciancio,D.,Robinson,S.:在分析加固水泥稳定夯土过梁时使用的结构-时间模型。J.马特。土木工程23(5),587-596(2011)
[18] Ciancio D.,Augarde C.:无钢筋夯土墙承受横向风力的能力:弹性分析与极限强度分析。马特。结构。46, 1569-1585 (2013) ·doi:10.1617/s11527-012-9998-8
[19] Clough,R.W.,Penzien,J.:结构动力学。计算机与结构公司,伯克利(1995)·Zbl 0357.73068号
[20] Cundall,P.A.:模拟块状岩石系统中渐进大规模运动的计算机模型。摘自:岩石断裂国际研讨会论文集,ISRM,Nancy,第1卷,论文II-8(1971a)·Zbl 1146.74032号
[21] Cundall,P.A.:岩石边坡加速度的测量与分析。伦敦大学帝国理工学院博士论文(1971b)·Zbl 0941.76080号
[22] Cazzani,A.,MalagöM.,Turco,E.:等几何分析:历史砌石拱门弹性分析的强大数值工具。Contin公司。机械。Thermodyn公司。1-18 (2014). doi:10.1007/s00161-014-0409-y·Zbl 1348.74190号
[23] dell’Isola F.,Kolumban H.:饱和土壤剪切和加压层动力学的定性分析。程序。R.Soc.伦敦。序列号。数学。物理学。工程科学。454(1980), 3105-3120 (1998) ·Zbl 0941.76080号 ·doi:10.1098/rspa.1998.0293
[24] dell’Isola F.、Rosa L.、Woźniak Cz:压实流体饱和地基的微观结构连续模型:孔径尺度参数的影响。机械学报。127(1-4), 165-182 (1998) ·Zbl 0897.73003号 ·doi:10.1007/BF01170371
[25] dell’Isola F.,Madeo A.,Seppecher P.:多孔介质中流体可渗透界面的边界条件:变分方法。国际固体结构杂志。46, 3150-3164 (2009) ·Zbl 1167.74393号 ·doi:10.1016/j.ijsolstr.2009.04.008
[26] Eremeyev V.A.,Pietraszkiewicz W.:处于相变的壳的热力学。J.机械。物理学。固体59(7),1395-1412(2011)·Zbl 1270.74125号 ·doi:10.1016/j.jmps.2011.04.005
[27] Fodde E.:中亚传统的土建筑技术。国际J.Archit。赫里特。3, 145-168 (2009) ·网址:10.1080/15583050802279081
[28] Gomes M.I.,Lopes M.,Brito J.:葡萄牙土方工程的抗震性。工程结构。33(3), 932-941 (2011) ·doi:10.1016/j.engstruct.2010.12.14
[29] Grillo,A.、Lampe,M.、Wittum,G.:多孔介质中温度-密度驱动流动和热扩散的建模和模拟。J.多孔介质14(8),671-690(2011)
[30] Itasca:3DEC-三维独特元素代码,4.1版,Itasca,明尼阿波利斯(2011)·Zbl 1167.74393号
[31] Lourenço P.B.、Oliveira D.V.、Roca P.、Orduna A.:平面内干砌石墙体。J.结构。工程131(11),1665-1673(2005)·doi:10.1061/(ASCE)0733-9445(2005)131:11(1665)
[32] Lemos J.V.:砌体结构的离散元建模。国际J.Archit。赫里特。1(2), 190-213 (2007) ·doi:10.1080/15583050601176868
[33] Maniatidis V.,Walker P.:夯土压缩时的结构承载力。J.马特。土木工程20(3),230-238(2008)·doi:10.1061/(ASCE)0899-1561(2008)20:3(230)
[34] Miccoli,L.、Oliveira,D.V.、Silva,R.A.、Muller,U.、Schuermans,L.:夯土的静态行为:实验测试和有限元建模。马特。结构。(2014). doi:10.1617/s11527-014-0411-7
[35] Morel J.C.、Mesbah A.、Oggero M.、Walker P.:用当地材料建造房屋:意味着大幅减少建筑对环境的影响。生成。环境。36, 1119-1126 (2001) ·doi:10.1016/S0360-1323(00)00054-8
[36] Massimo C.,Contrafatto L.,Greco L.:用于分析裂纹体的基于等几何插值的变分模型。国际工程科学杂志。80, 173-188 (2014) ·Zbl 1423.74055号 ·doi:10.1016/j.ijengsci.2014.02.017
[37] Madeo A.,Placidi L.,Rosi G.:增强损伤敏感性的超材料设计:第二梯度多孔材料。Res.无损检测。评估。25(2), 99-124 (2014) ·doi:10.1080/09349847.2013.853114
[38] Madeo A.,dell’Isola F.,Ianiro N.,Sciara G.:二阶梯度孔隙弹性的变分推导II:固结问题的应用。J.机械。马特。结构。3(4), 607-625 (2008) ·doi:10.2140/jomms.2008.3.607
[39] Madeo A.,dell’Isola F.,Darve F.:部分饱和可压缩流体的可变形第二梯度多孔介质的连续模型。J.机械。物理学。固体61(11),2196-2211(2013)·doi:10.1016/j.jmps.2013.06.009
[40] Ogden R.W.,Steigmann D.J.:具有固有边界弹性的弹性固体的平面应变动力学,及其在表面波传播中的应用。J.机械。物理学。固体501869-1896(2002)·Zbl 1062.74021号 ·doi:10.1016/S0022-5096(02)00006-6
[41] Pietraszkiewicz W.,Eremeyev V.,Konopiáska V.:经历相变的弹性壳的扩展非线性关系。ZAMM J.应用。数学。机械/Z.安圭。数学。机械。87(2), 150-159 (2007) ·Zbl 1146.74032号 ·doi:10.1002/zamm.200610309
[42] Placidi L.、Rosi G.、Giorgio I.、Madeo A.:平面波在承载材料特性并嵌入第二梯度材料的表面上的反射和透射。数学。机械。固体19(5),555-578(2013)·Zbl 1305.74047号 ·doi:10.1177/1081286512474016
[43] Placidi,L.,Kolumban,H.:用连续多样性混合物理论处理的多晶材料的热力学。Contin公司。机械。Thermodyn公司。17, 409-451 (2006) ·Zbl 1113.74011号
[44] Placidi,L.,dell’Isola,F.,Ianiro,N.,Sciarra,G.:预应力固液混合物理论的变分公式,及其在波浪现象中的应用。欧洲机械工程师协会。A固体27(4),582-606(2008)。doi:10.1016/j.euromechsol.2007.10.003·Zbl 1146.74012号
[45] Placidi,L.:非线性一维损伤弹塑性二阶梯度连续体模型的变分方法。Contin公司。机械。Thermodyn公司。(2014). doi:10.1007/s00161-014-0405-2·Zbl 1348.74062号
[46] Placidi L.:非线性一维二阶梯度连续损伤模型的变分方法。Contin公司。机械。Thermodyn公司。1-16. doi:10.1007/s00161-14-0338-9(2014)·兹比尔1341.74016
[47] Reddy B.V.V.、Kumar P.P.:水泥稳定夯土墙中的体现能量。能源建设。42(3), 380-385 (2010) ·doi:10.1016/j.enbuild.2009.10.005
[48] Rosi,G.,Madeo,A.,Guyader,J.-L.:多孔介质中材料不连续表面上“第二梯度微观结构”诱导的快速和慢速Biot压缩波之间的切换。国际固体结构杂志。50(10), 1721-174 (2013)
[49] Silva R.A.、Oliveira D.V.、Miranda T.、Cristelo N.、Escobar M.C.、Soares E.:花岗岩残积土夯土施工:葡萄牙北部案例研究。施工。生成。马特。47, 181-191 (2013) ·doi:10.1016/j.confuildmat.2013.05.047
[50] 标准NZ.:NZS4297:1998,土楼工程设计。新西兰标准,新西兰奥克兰(1998)
[51] Shyshko S.,Mechtcherine V.:开发用于模拟新拌混凝土的离散元模型:离散骨料颗粒与细砂浆之间相互作用的实验研究和建模。施工。生成。马特。47, 601-615 (2013) ·doi:10.1016/j.confuildmat.2013.05.071
[52] Steigmann D.J.、Ogden R.W.:具有固有边界弹性的弹性固体的平面变形。Proc R Soc London Ser A 453,853-877(1997年)·Zbl 0938.74014号 ·doi:10.1098/rspa.1997.0047
[53] Sciarra G.、dell’Isola F.、Hutter K.:考虑外部压力下固体膨胀的固液混合物模型。Contin公司。机械。Thermodyn公司。13(5), 287-306 (2001) ·Zbl 1134.74365号 ·doi:10.1007/s001610100053
[54] Sciara G.,dell’Isola F.,Ianiro N.,Madeo A.:二阶梯度多孔弹性的变分推导I:一般理论。J.机械。马特。结构。3(3), 507-526 (2008) ·doi:10.2140/jomms.2008.3.507
[55] Tran,V.-H.,Vincens,E.,Morel,J.-C.,Dedecker,F.,Le,H.-H.:毛石砌体桥梁模板拆除的2D-DEM建模。工程结构。75, 448-456 (2014)
[56] Vermeer P.A.,de Borst R.:土壤、混凝土和岩石的非相关塑性。《苍鹭》29,1-64(1984)
[57] Walker,P.,Keable,R.,Martin,J.,Maniatidis,V.:夯土设计和施工指南,BRE书店(2005)
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。