土体流动大变形的SPH数值模拟  

Numerical simulation of large deformation of soil flow based on SPH method

作　　者：黄雨[1,2,3] 郝亮[1,4] 谢攀[1] 许强[3] 

机构地区：[1]同济大学地下建筑与工程系,上海200092 [2]同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室,上海200092 [3]成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,四川成都610059 [4]上海隧道工程股份有限公司,上海200082

出　　处：《岩土工程学报》2009年第10期1520-1524,共5页Chinese Journal of Geotechnical Engineering

基　　金：国家自然科学基金项目(40841014;40802070);地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室"科技减灾;重建家园"专项科研基金资助项目(DZKJ-0808);上海市曙光计划项目(08SG22);上海市重点学科建设项目(B308)

摘　　要：土体流动往往会造成工程结构物的严重破坏。针对目前常用计算方法在进行土体流动非线性极大变形研究中存在局限性的现状,建立了一种纯拉格朗日、无网格的流体动力学计算方法—光滑质点流体动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics,简称SPH)方法,采用Bingham流体模型对土体流动大变形过程进行了模拟研究。通过土体流动构型及流动冲击力的模型试验和数值模拟结果对比分析,验证了SPH数值模拟方法的准确性,从而实现了这种先进高性能计算方法在岩土工程领域的成功应用。Soil flow may cause serious damages to engineering structures. In order to overcome the limitations of normal calculation methods for extremely large deformation analysis, a meshless, Lagrangian particle method, namely smoothed particle hydrodynamics （SPH）, is applied to simulate the process of large deformation of soil flow by using a Bingham fluid model. The accuracy of the SPH method is verified by comparison of the results of soil flow configurations and impact forces by model tests with those by the SPH numerical simulation. It is found that the high performance computing method can be properly used in geotechnical engineering field.

关 键 词：SPH方法 数值模拟 土体流动 大变形 流体动力学 

分 类 号：TU411[建筑科学—岩土工程]