基于离散元法的砂土破碎演化规律研究

发布时间：2017-11-22 06:12

  本文关键词：基于离散元法的砂土破碎演化规律研究

  更多相关文章： 离散元 破碎率 能量耗散 剪切带 各向异性

【摘要】：颗粒破碎是影响砂土宏-微观力学性质的重要因素。采用改进型的可破碎颗粒生成方法,通过设置不同强度的平行黏结键模拟不同强度的可破碎颗粒,并借用基于离散元方法(DEM)的双轴压缩试验详细研究了可破碎性土在剪切过程中颗粒破碎率/平均破碎程度、微观尺度上的能量耗散分配机制、剪切破碎带形成以及断裂键各向异性的演化过程。结果表明,颗粒破碎强烈地影响砂土在宏观尺度上的力学响应、颗粒尺度上的能量分配机制以及剪切过程中的颗粒的组织结构演化。颗粒破碎主要影响小应变阶段各能量耗散元的分配机制,而在临界状态下剪切带内的颗粒摩擦以及破碎耗能是消耗外界功的主要因素。数值结果亦表明,颗粒的破碎伴随着整个剪切过程,但破碎率的增长速度却随着剪切应变的发展逐渐降低。另外,在剪切过程中,对于低破碎性土,在临界状态下剪切破碎带基本形成,带内的原有组织结构被打乱,断裂键的各向异性也随之弱化。
【作者单位】： 华中科技大学土木工程与力学学院;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;香港城市大学土木与建筑工程系;
【基金】：地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室开放基金项目(No.SKLGP2012K019) 国家自然科学基金青年基金项目(No.51109182);国家自然科学基金(No.41372296) 科技部十二五支撑计划项目(No.2012BAK10B02)
【分类号】：TU441
【正文快照】： 1引言颗粒破碎对砂土的力学特性存在显著的影响,其中包括砂土的抗剪强度、体变特征、应变局部化 现象以及临界状态力学特性等[1-2]。然而,砂土在剪切作用下的颗粒破碎演化过程仍是一个存在广泛争议的问题。Hardin[3]对比砂土在试验前、后的级配曲线的 差别引入了相对破碎率

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本文编号：1213739