颗粒形状与埋深条件对土拱效应耦合影响的数值模拟分析
段龙江1
刘媛媛2
郭玉姝1
全道刚1
刘云飞1
房倩3
1.华北科技学院,北京 东燕郊 0652012.华北科技学院,北京 东燕郊 065201;河北省土木工程灾变控制与灾害应急重点实验室,北京 东燕郊 0652013.北京交通大学,北京 100044
摘要：本研究采用离散元数值模拟方法,系统分析颗粒形状(ball颗粒与clump颗粒)和埋深条件(深埋与浅埋)对土拱效应演化规律的影响.通过建立活动门试验的数值分析模型,结合力链、底部接触力及孔隙比等参数的动态变化,揭示土拱效应的微观力学机制与宏观响应的关联.结果表明:深埋条件下围压较高,抑制颗粒运动并促进稳定力链网络的形成,土拱效应显著增强;浅埋模型中,clump颗粒因几何咬合作用更易形成局部应力集中,土拱效应优于ball颗粒.此外,提出的土拱率η指标定量表明,活动门位移量增大,土拱率η降低,可强化土拱效应.研究结果可为复杂地层条件下的地下工程荷载分布及结构设计提供相关理论参考.
关键词：土拱效应颗粒形状埋深离散元法活动门试验
分类号：TU443(土力学、地基基础工程)U416.12(道路工程)
资助基金：河北省自然科学基金资助面上项目(E2021508031)
论文发表日期：2025-08-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 67-75,89 )
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