冲击荷载作用的离散-连续耦合数值模拟

强夯、冲击碾压工法广泛应用于水库堤坝、港口等水利工程。目前，冲击荷载作用下，复杂的动力响应研究主要依据室内模型试验和工程经验，数值模拟研究较少。本文结合离散单元法和有限差分法的优点，建立了冲击荷载作用的离散-连续耦合数值模型。冲击荷载作用中心区域采用PFC2D中的滞回阻尼模型进行精细模拟，周围区域采用FLAC2D中的摩尔-库伦模型进行模拟。在离散模型中，得到离散颗粒作用于边界墙的合力与合弯矩，根据力的平衡原理，分配到连续模型边界节点上，同时考虑到耦合边界不能承受拉应力，进行二次调整，实现边界面应力的传递；并通过接收连续模型中边界节点的速度，来指定离散模型中边界墙的速度，实现边界面速度的传递。对比模型试验结果验证了冲击荷载耦合模拟的可行性，为今后堤坝、码头堆场等加固处理及动力稳定性分析提供一种新的研究手段