強(qiáng)夯處治粉煤灰路基的顯式動(dòng)力非線性有限元數(shù)值模擬.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，粉煤灰的排放量和堆積量逐年增加。我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的推進(jìn)導(dǎo)致土地資源愈發(fā)緊張，大量工程不得不建立在粉煤灰堆積地區(qū)。而粉煤灰地基屬于軟土地基，其承載力較低，往往不能滿足工程需要，因此必須對(duì)其進(jìn)行處理使其滿足承載力、穩(wěn)定性和抗變形能力的要求。強(qiáng)夯法憑借其施工工藝簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)性好、加固效果明顯等優(yōu)點(diǎn)在粉煤灰地基處治中應(yīng)用較多。
　　然而，與廣泛的工程應(yīng)用相比，強(qiáng)夯的理論研究稍顯滯后。強(qiáng)夯過程的復(fù)雜性決定了其難以用精確的

2、解析方法求解。其加固機(jī)理和設(shè)計(jì)理論方面尚不成熟，現(xiàn)場(chǎng)施工主要依靠經(jīng)驗(yàn)公式和試驗(yàn)確定，大大限制了強(qiáng)夯法的發(fā)展和應(yīng)用。而傳統(tǒng)的數(shù)值方法均基于小變形假定，工程實(shí)際中夯擊區(qū)將產(chǎn)生較大破壞，其結(jié)果往往不盡如人意。隨著數(shù)值計(jì)算方法的發(fā)展，顯式動(dòng)力非線性有限元理論日趨成熟，為強(qiáng)夯這類非線性大變形問題的求解提供了一種新的選擇。在常見土類如濕陷性黃土、碎石土、風(fēng)成砂的強(qiáng)夯研究中，顯式動(dòng)力非線性數(shù)值方法已經(jīng)占有一席之地，取得了一定的成果。相較而言，其在粉煤

3、灰地基中的應(yīng)用目前尚屬空白。
　　鑒于此，本文首先綜合論述了顯式動(dòng)力非線性有限元數(shù)值理論，并比較了顯式與隱式理論的區(qū)別，然后基于顯式動(dòng)力非線性有限元分析方法，利用ANSYS/LS-DYNA軟件對(duì)強(qiáng)夯問題進(jìn)行分析，得出了顯式動(dòng)力非線性數(shù)值模擬方法的一般步驟。結(jié)合某高速公路填土路基強(qiáng)夯實(shí)例建立三維立體模型，對(duì)夯擊碰撞過程進(jìn)行數(shù)值模擬，得到了強(qiáng)夯加固范圍及夯后土體的應(yīng)力場(chǎng)、位移場(chǎng)。通過與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的比對(duì)，驗(yàn)證了顯式動(dòng)力非線性有限元數(shù)值