АНАЛИЗ МЕХАНИЗМА И ДИНАМИКИ РАЗРУШЕНИЯ ИЛИСТОГО ГРУНТА ПРИ НАГРУЖЕНИИ Dynamic Analysis of Damage Mechanism of Silt Lightweight Soil

Yong Feng, Yuanyuan Chen, Yuang Chao

Аннотация


Исследовались характеристики деформирования и механизм повреждения легкого илистого грунта из реки Хуанхэ (Китай) при нагружении. Предложен новый метод моделирования повреждений, а также метод точечного мониторинга частиц пенополистирола для выявления динамики изменения деформационных характеристик и механизма повреждения илистого грунта с включениями из пенополистирола в условиях трёхосного нагружения. Проведены численные исследования. Показано, что наличие частиц пенополистирола снижает напряжение, меняет механические свойства межфазной переходной зоны и влияет на процесс эволюции повреждений в структуре грунта. На основе исследования скорости распространения трещин установлены четыре формы повреждений. Для моделирования процесса эволюций случайных повреждений многофазной структуры использован метод вставки когезионного элемента нулевой толщины между любыми соседними элементами, а также критерий смешанного разрушения Бензегга-Кенана.

Полный текст статьи публикуется в английской версии журнала
«Soil Mechanics and Foundation Engineering”, vol.59, No.5


Литература


T. Satoh, T. Tsuchida, K. Mitsukuri, Z. S. Hong, “Field placing test of lightweight treated soil under seawater in Kumamoto port,” Soils Found, 41(5), 145-54 (2001).

T. Tsuchida, M. S. Kang, (2002), “Use of lightweight treated soil method in seaport and airport construction project,” Proc of the international workshop on lightweight geo-materials, 215-228.

T. Tsuchida, Y. X. Tang, Y. Watabe, “Mechanical properties of lightweight treated soil cured in water pressure,” Soils Found, 47(4) (2007).

W. Zhu, F. L. Ji, D. G Ma, M. D. Li, “Shear strength properties of lightweight bead-treated soil made from dredged silt,” Chin. J. of Rock Mechanics and Eng., 24 (2), 5721-5726 (2005).

H. M. Gao, C. Y. Bu, Z. H. Wang, Y. Q. Shen, G. X. Chen, “Dynamic characteristics of expanded polystyrene composite soil under traffic loadings considering initial consolidation state,” Soil Dynamics and Earthq. Eng., 102, 86-98 (2017).

P. B. Zdenek, R. T. Mazen, T. K. Mohammad, P. C. Gilles, “Random Particle Models for Fracture of Aggregate or Fiber Composites,” J. of Eng. Mechanics, 116(8):1686-1705 (1990).

Z. M. Wang, Z. Z. Qiu, “Concrete meso random aggregate structure and finite element meshing,” Chin. J. of Computational Mechanics, 22(6):728-732 (2005).

H. F. Ma, H. Q. Chen, B. K. Li, “Numerical simulation of meso-structure of concrete specimen,” J. of Hydraulic Eng., 10 27-35 (2004).

W. C. Zhu, C. A. Tang, W. Zhao, J. G. Teng, “Numerical simulation of fracture process of concrete specimens under static load,” Eng. Mechanics, 19(6), 148-153 (2002).

Y. Feng, P. P. Zhang, H. C. Hu, “Study on shear properties and microstructure deformation of silt lightweight Soil,” Yellow River, 41(4), 116-120+124 (2019).

J. He, J. S. Ma, D. L. Wu, J. X. Zhao, “Soil triaxial test and numerical simulation,” J. of Ordnance Eng. Coll., 29(2), 84-88 (2017).

S. Chandra, L. Berntsson, “6-Lightweight Aggregate Concrete Microstructure,” In: Lightweight Aggreg Concr. Norwich, New York. 131-166 (2002).

G. Prokopski, J. Halbiniak, “Interfacial transition zone in cementitious materials,” Cem. & Concr. Res., 30(4) 579-583 (2000).

J. L. Shang, L. L. Xing, “Research on transition zone of steel slag coarse aggregate concrete interface,” J. of Build. Mater., 16(2) 217-220 (2013).

Y. S. Xu, “Study on Microscopic Model of Concrete Considering Aggregate,” MaE. Thsis, Southeast University, Nan Jing, China(2017).

S. B. Shen, J. Wei, F. Kong, S. J. Li, “Meso-scale numerical simulation on the fracture behavior of lightweight aggregate concrete,” J. of Wuhan University of Tech., 38(9), 85-90 (2016).

F. Liu, “Research on the Structure and Properties of EPS Lightweight Aggregate Concrete,” Doctoral Thsis, South China University of Technology, Guangzhou, China (2013).

S. M. Xie, G. L. Xu, S. X. Ye, H. Z. Hu, “Triaxial test study on deformation strength characteristics of lightweight soil under different EPS particle sizes,” Water Resources and Power, 31(2), 138-141 (2013).

A. H. Asbridge, C. L. Page, M. M. Page, “Effects of metakaolin, water/binder ratio and interfacial transition zones on the microhardness of cement mortars,” Cem. & Concr. Res., 32(9), 1365-1369 (2002).

X. Y. Xiong, Q. C. Xiao. “Unified numerical simulation method of meso-tension and compression of concrete based on cohesive force model,” J. of Hydraulic. Eng., 50(4), 448-462 (2019).

L. Huang, X. P. Wang, D. S. Zhang, “Application research on damaged plasticity model of lightweight aggregate concrete under uniaxial stress,” Build. Structure, 42 (7), 81-84 (2012).

J. Wang, “Analysis of microscopic mechanical properties of EPS concrete based on random aggregate model,” MaE. Thesis, Anhui University of Architecture, Anhui, China (2018).

Y. T. Kim, J. Ahn, W. J. Han, M. A. Gabr. “Experimental evaluation of strength characteristics of stabilized dredged soil,” J. of Mater. in Civ. Eng. 22(5), 539-544 (2010).

X. F. Wang, Z. J. Yang, J. R. Yates, A. P. Jivkov, C. H. Zhang, “Monte carlo simulations of mesoscale fracture modelling of concrete with random aggregates and pores,” Construction and Build. Mater., 75, 35-45 (2015).


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.