基于有限元分析根系的固土力学性质

来源 :贵州大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:stillzhl
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
植物根系能够提高土壤强度、抑制浅层滑坡的发生。植物根系固土性质的强弱主要取决于根系自身的弹性模量和与土壤之间的摩擦锚固性能。本研究通过对多花木蓝(Indigofera amblyantha Craib)、火棘(Pyracantha fortuneana(Maxim.)Li)和双荚决明(Senna bicapsularis(L.)Roxb)三种树种弹性模量和单根与土壤之间的摩擦锚固特性研究得出:三个树种根系弹性模量之间的规律、三个树种单根和土壤之间的摩擦锚固性能规律与摩擦系数,再以研究得出的三个树种根系相关结果数据为参数,应用有限元软件ANSYS15.0建立三个树种的单根土体复合体模型进行有限元分析,主要研究成果如下:(1)三种树种中,在根系直径、拉伸速率和有效拉伸长度相同情况下,其弹性模量大小表现为:多花木蓝根系弹性模量大于火棘根系弹性模量大于双荚决明根系弹性模量。三种树种根系弹性模量均受拉伸速率、有效拉伸长度和根系直径的影响。拉伸速率相同,火棘根系和双荚决明根系的弹性模量与根系直径存在负相关关系,两种树种根系弹性模量随着直径的增加逐渐减小,呈幂函数关系,即=(6×(-(7)(a、b为常数),多花木蓝根系的弹性模量与直径存在多项式关系,随着直径的增大先减小再增大;有效拉伸长度相同,三种树种弹性模量的变化趋势和拉伸速率相同的变化趋势相同;直径相同,加载速率较大的三种树种根系都有着较大的弹性模量,拉伸长度较长的三种树种根系都有着较大的弹性模量。(2)初始荷载在一定程度上受到根系直径和根系埋深的影响,且随着根系直径的增大而增大,随着根系埋深的加深而增大。三种树种单根根系的摩擦力峰值都随着直径的增大而增大。相近直径的根系随着根系埋置深度的加深,三种树种单根与土壤的摩擦力峰值随之增大。三种树种根系直径的变化对相应的单根-土体摩擦力峰值产生的滑移量没有影响,影响峰值滑移量的因素是根系埋深和加载速率。随着根系埋深的增加,三种树种的峰值滑移量随之增加,其中增加最多的是双荚决明,其次是多花木蓝和火棘。随着根系加载速率的增加,三种树种的峰值滑移量随之增加,其中增加最多的是双荚决明,其次是火棘和多花木蓝。相同条件下三个树种根系单根达到最大锚固摩擦力时,火棘发生的峰值滑移最大,而双颊决明次之,多花木蓝最小。(3)研究中拟用有限元ANSYS15.0建立根土复合体分析根-土之间的摩擦特性是可行的。通过数值模拟分析得出三种树种的根系单根最大静摩擦力随着根系直径的的增加而增加、随着单根埋置深度的增加而增加。最大摩擦力随着根系直径增加随而增加,随着单根埋深的增加随之增加;峰值滑移量不受单根直径的影响,受埋置深度的影响且随着单根埋深的增加而增加。通过有限元数值模拟分析得出三种树种中摩擦锚固性能最好的是火棘,其次是双荚决明和多花木蓝。
其他文献
出于对环境和能源危机的忧虑,世界各国大力推进电动汽车的发展。轮毂电机驱动的电动汽车具有更高的能量转换效率、更简单的底盘机械结构、更好的控制性能,成为当下电动汽车研
【正】 在我国历史上,“自然”一词原先在老庄的论著中被当作哲学的概念使用,随着时光的流逝,它渐渐与文学发生了关系,最后又与美学结了缘。研讨“自然”一词含义的历史演变,
江苏省是自然灾害发生较频繁、灾害种类较多、造成损失较严重的省份之一,频发的自然灾害给江苏省经济社会发展和人民生命财产安全带来较大影响。近年来,江苏省减灾救灾工作着
7月22日7时45分55秒,发生在甘肃岷县漳县的6.6级地震,震中位于北纬34.5°,东经104.2°,震源深度20公里,波及范围比较大,造成的破坏和损失十分严重。据甘肃省有关部门现场灾害
灾区群众倒房重建工作是救灾工作的重要组成部分,是保障受灾群众基本生活权益的基础性工作。近年来,河南省南阳市因地制宜,科学规划,着力提升灾区群众倒房重建工作水平,初步探索出
为进一步总结防灾减灾宣传教育工作经验,为编制《国家综合防灾减灾规划(2016-2020年)》提供科学依据,民政部国家减灾中心于11月1g日-20日在江苏省无锡市举办了“防灾减灾宣传教育
被动式低能耗建筑(国内也有称作“被动房”、“超低能耗建筑”的)作为20世纪90年代初在德国诞生的一种综合节能建筑形式,它是通过材料、设计、施工等手段,使建筑基本不再需主动索
10月8日-10日,2014年四川省民政系统灾害信息员培训会住成都市举办,来自成都、自贡、泸州、甘孜州、凉山州等21个市(州)的200多名分管民政救灾工作的副局长、科(股)长和县(市、区)民
我国城市道路景观设计的相关研究在近年来逐渐增多,研究对象大多数针对城市快速路、主干道、城市出入口等直接对外展现城市形象的道路进行景观设计研究,而城市支路景观设计研
近年来,江苏省无锡市根据《国家综合防灾减灾规划(2011-2015年)》和江苏省有关要求,进一步加强防灾减灾体系建设,探索引入商业化灾害保险机制,着力拓展灾害应急救助内涵,让广大