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申请/专利权人：雅江清洁能源科学技术研究(北京)有限公司;浙江大学

摘要：本发明公开了深层碎石桩复合地基跨尺度力学特性及稳定性测量方法。方法包括建立粗尺度模型和细尺度模型、将粗尺度模型进行网格划分，并将网格划分后的粗尺度模型与细尺度模型进行对应以获得网格文件、利用CFD、DEM和FEM读取计算获得细尺度模型的应力条件和刚度条件、再利用FEM进行粗尺度模型的迭代计算，最终得到粗尺度模型的应力和应变结果、根据粗尺度模型的应力和应变结果，分析待测地基的受力特性和变形特性。该方法在在全方位考虑碎石桩排水减震效应耦合作用的同时兼顾了计算效率，有效改善了传统深层碎石桩复合地基力学特性及稳定性分析方法未能考虑到超静孔压的加速消散以及桩间土地震剪应力的分担的不足。

主权项：1.一种深层碎石桩复合地基跨尺度力学特性及稳定性测量方法，其特征在于：方法包括以下步骤：步骤S1：创建三维模型利用三维建模软件分别建立待测地基的粗尺度模型和细尺度模型；所述的粗尺度模型为以整个待测地基为原型的模型，所述的细尺度模型为以待测地基中的单根桩以及该桩周围的土体为原型的模型，所述的待测地基为深层碎石桩复合地基，所述的桩为碎石桩；步骤S2：网格划分将粗尺度模型进行网格划分，并将网格划分后的粗尺度模型与细尺度模型进行对应，以获得待测地基的网格文件；步骤S3：计算软件前处理利用流体动力学软件CFD、离散元软件DEM和有限元软件FEM分别读取网格文件，然后利用FEM、DEM和CFD耦合计算分析获得细尺度模型的应力条件和刚度条件；所述的步骤S3具体为：步骤S31：首先利用流体动力学软件CFD、离散元软件DEM和有限元软件FEM分别读取步骤S2中获得的网格文件，并在CFD、DEM和FEM中均设定相同的初始流场、初始颗粒位置、初始颗粒速度和固定的步长；所述的初始流场为桩间土体中液体的初始流场，颗粒包括和桩中的碎石，步长为有限元计算中的时间步长；步骤S32：首先利用有限元软件FEM计算出桩间土体的运动位置和速度结果，然后将FEM计算出的土体的运动位置和速度结果带入离散元软件DEM中，并通过DEM计算出桩中碎石的运动位置和速度结果，将DEM计算出的碎石的运动位置和速度结果带入流体动力学软件CFD中，最后利用流体动力学软件CFD计算出细尺度模型的应力条件和刚度条件；所述步骤S32中利用流体动力学软件CFD计算出细尺度模型的应力条件和刚度条件，具体操作为：在流体动力学软件CFD中分别建立出细尺度模型的应力条件和刚度条件的控制方程，并给定两个控制方程的初始条件和边界条件，最后通过给定的初始条件和边界条件计算出细尺度模型的应力条件和刚度条件；步骤S4：分析后迭代计算利用有限元软件FEM读取网格划分后的粗尺度模型的建模数据，同时读取细尺度模型的应力条件和刚度条件，再利用有限元软件FEM进行粗尺度模型的迭代计算，最终得到粗尺度模型的应力和应变结果；步骤S5：结果分析根据步骤S4得到的粗尺度模型的应力和应变结果，获得待测地基的受力特性和变形特性。

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