基于离散元法研究颗粒球度对粗粒土抗剪强度的影响

论文摘要

粗粒土颗粒形状是决定其宏观力学性质的主要影响因素之一。为探究粗粒土颗粒形状对其抗剪强度特性的影响规律,以不同颗粒形状的3种粗颗粒土为研究对象,利用离散元数值分析手段,以球度指标为量化参数,研究了颗粒形状对粗粒土直剪试验过程中应力、位移变化及宏观抗剪强度的影响,并分析了抗剪强度参数的变化规律。同时通过室内直剪试验双向验证所揭示规律的可靠性。研究结果表明:法向荷载相同时,随着球度的减小剪应力越过峰值应力后的应变软化现象越明显,同时其峰值应力、位移及残余强度均逐渐增加;球度相同时,随着法向荷载的增大其峰值应力、位移和残余强度均呈规律性递增。黏聚力和内摩擦角随着球度的减小而增加,球形颗粒的黏聚力明显小于其它两种球度的颗粒。

论文目录

• 1 研究背景
• 2 数值直剪试验
•   2.1 颗粒形状指标量化
•   2.2簇单元的建立和模型的生成
•   2.3 细观参数确定
•   2.4 数值直剪试验
• 3 颗粒形状对抗剪强度的影响
•   3.1 颗粒形状对粗粒土直剪试验应力应变的影响
•   3.2 颗粒形状对粗粒土黏聚力和内摩擦角的影响
• 4 室内直剪试验
•   4.1 试验材料及试验方法
•   4.2 试验结果与数值模拟结果对比
•   4.3 细观机制探讨
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李远征,魏玉峰,雷壮,何亮

关键词: 粗粒土,颗粒形状,球度,直剪试验,离散元,抗剪强度

来源: 水资源与水工程学报 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 建筑科学与工程

单位: 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

基金: 国家重点研发计划项目(2017YFC1501000),四川省教育厅科研计划重点项目(18ZA0045)

分类号: TU41

页码: 225-232

总页数: 8

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