砂土颗粒粗糙度对剪切特性影响细观机理分析

发布时间：2018-01-06 16:03

  本文关键词：砂土颗粒粗糙度对剪切特性影响细观机理分析　出处：《华中科技大学学报(自然科学版)》2015年08期 　论文类型：期刊论文

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【摘要】：基于PFC2D离散元软件建立了数值双轴试验模型,采用Clump单元构造了不同粗糙度的砂土颗粒,研究了砂土颗粒粗糙度对剪切特性影响的内在机理.基于傅里叶级数近似法,阐述了强弱力链中各细观组构的分布规律以及强力链中组构各向异性系数的演化特征;根据宏细观参数间的定量关系,揭示了宏观响应与细观组构演化之间的内在关联.模拟结果表明:颗粒粗糙度越大,砂土抗剪强度越大;强力链为试样承担轴向荷载的主要载体;颗粒粗糙度对砂土抗剪强度的影响主要体现在强力链切向接触力组构各向异性特征上.
[Abstract]:Based on the PFC2D discrete element software, the numerical biaxial test model is established, and the sand particles with different roughness are constructed by Clump element. The internal mechanism of the influence of sand grain roughness on shear characteristics is studied based on Fourier series approximation. The distribution law of meso-fabric in strong and weak chain and the evolution characteristics of anisotropy coefficient of fabric in strong chain are expounded. According to the quantitative relationship between macro and mesoscopic parameters, the internal relationship between macro response and mesoscopic fabric evolution is revealed. The simulation results show that the greater the grain roughness, the greater the shear strength of sand. The strength chain is the main carrier of the specimen bearing axial load. The effect of grain roughness on the shear strength of sand is mainly reflected in the anisotropic characteristics of tangential contact force of strong chain.
【作者单位】： 华中科技大学土木工程与力学学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51278216,51478201,51308241) 教育部高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20130142120029) 华中科技大学研究生创新创业基金资助项目(2015650011)
【分类号】：TU441
【正文快照】： 砂土作为填料被广泛应用于港口、道路、机场等工程建设中,其抗剪强度是设计施工中的重要参考指标.砂土的抗剪强度受诸多因素影响,如砂土颗粒的粒径、形状、排列方式等.砂土是无黏性材料,其抗剪强度主要源于颗粒间的滑动摩擦强度和咬合摩擦强度两部分,因此砂土颗粒表面粗糙度对

【参考文献】

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9 宋飞;张建民;;各向异性砂土渐近状态试验研究[J];岩土工程学报;2010年04期

10 刘文白;李业勋;曹亮;;单调荷载下的砂土宏观和细观力学性状关联度试验研究[J];岩土工程学报;2011年02期

【共引文献】

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6 郭书魁;张仪萍;;直剪试验颗粒流模拟参数敏感性分析[J];低温建筑技术;2013年01期

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9 唐洪祥;张兴;管毓辉;胡兆龙;;颗粒材料变形破坏与影响因素细宏观分析[J];大连理工大学学报;2013年04期

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3 谭松成;段隆臣;高辉;;重力环境对月壤三轴模拟试验结果的影响分析[A];颗粒材料计算力学研究进展[C];2012年

4 张钰燕;孙益振;;铁矿球团三轴试验的离散元模拟研究[A];颗粒材料计算力学研究进展[C];2012年

5 刘一鸣;杨春和;霍永胜;刘录;徐玉龙;杜超;;考虑转动阻抗的粗粒土离散元模拟[A];《岩土力学》vol.34 增刊1 2013[C];2013年

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4 张刚;管涌现象细观机理的模型试验与颗粒流数值模拟研究[D];同济大学;2007年

5 张志刚;节理岩体强度确定方法及其各向异性特征研究[D];北京交通大学;2007年

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7 孔令荣;饱和软粘土的微结构特性及其微观弹塑性本构模型[D];同济大学;2007年

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3 周健,池永;土的工程力学性质的颗粒流模拟[J];固体力学学报;2004年04期

4 王家全;周健;邓益兵;黄柳云;;砂土与土工合成材料拉拔试验分析[J];广西大学学报(自然科学版);2011年04期

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6 张兆,刘元雪;应变局部化理论及在岩土中的应用[J];后勤工程学院学报;2004年02期

7 郑俊杰;陈保国;Sari W.Abusharar;王仙芝;;双向增强体复合地基桩土应力比分析[J];华中科技大学学报(自然科学版);2007年07期

8 周葆春;;应力路径对重塑黏土有效抗剪强度参数的影响[J];华中科技大学学报(自然科学版);2007年12期

9 郑俊杰;陈健;骆汉宾;鲁燕儿;;刚性桩复合地基垫层破坏模式及厚度分析[J];华中科技大学学报(自然科学版);2008年07期

10 郑俊杰;张军;马强;蒲诃夫;;双向增强体复合地基桩土应力比三维分析[J];华中科技大学学报(自然科学版);2010年02期

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2 罗勇;土工问题的颗粒流数值模拟及应用研究[D];浙江大学;2007年

3 陈保国;山区高速公路涵—土作用机理及路基处理研究[D];华中科技大学;2008年

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4 周富臣;极差无偏估计在粗糙度样块检定中的应用[J];航空标准化与质量;1989年01期

5 ;软X射线多层膜反射镜粗糙度的一种估算方法[J];中国计量学院学报;2001年02期

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8 夏星星;冯良;;管道绝对当量粗糙度的取值及其影响分析[J];上海煤气;2010年02期

9 李振邦;关于微孔粗糙度电容测定法的探讨[J];合肥工业大学学报(自然科学版);1992年S1期

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5 黄平;;粗糙度对线接触弹流解的影响[A];第五届全国摩擦学学术会议论文集（下册）[C];1992年

6 袁群;韩菊红;;混凝土粘结面粗糙度的分维评价方法[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2000年

7 侯磊;于劲;于骏一;姚骏恩;;用STM测量球面粗糙度的计算机程序设计[A];第七次全国电子显微学会议论文摘要集[C];1993年

8 刘小君;刘q;赵小勇;;耦合波度和粗糙度的表面形貌特性的研究[A];第五届全国青年摩擦学学术会议论文集[C];1999年

9 刘玉岭;檀柏梅;牛新环;赵海涛;;蓝宝石CMP工艺中粗糙度的控制技术(英文)[A];2008全国功能材料科技与产业高层论坛论文集[C];2008年

10 杨菲;刘立欣;;基于偏振光干涉原理光滑表面粗糙度的检测[A];第十二届全国光学测试学术讨论会论文（摘要集）[C];2008年

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