粗粒土级配及颗粒破碎分形特性

发布时间：2018-03-12 08:15

本文选题：粗粒土　切入点：级配　出处：《中南大学学报(自然科学版)》2015年09期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：验证颗粒质量-粒径分布分形模型用于表示粗粒土级配的适用性,研究粗粒土在不同缩尺粒径的情况下,采用不同缩尺方法缩尺后土体分形维数的变化规律;基于分形维数建立缩尺级配与原始级配之间的联系,分析不同母岩材料、级配和颗粒形状粗粒土三轴试验资料,推算粗粒土的相对破碎率,并探讨分形维数与相对破碎率的关系。研究结果表明:分形维数能定量描述粗粒土的原始级配和缩尺级配,不同缩尺方法得到的粒度分形曲线形态有较大差别,与原始级配的粒度分形曲线有不同程度的偏离,缩尺粒径越小偏离程度越大。在所研究的4种缩尺方法中,分形维数与缩尺粒径的对数呈较好的线性关系;围压越大,破碎分形维数和相对破碎率越大,试验前粗粒土的分形维数越大,剪切试验后相对颗粒破碎率越小。不同母岩、级配和颗粒形状的破碎分形维数与相对破碎率呈幂函数关系,通过分形维数和拟合参数可估算不同围压下的相对破碎率。
[Abstract]:It is verified that the fractal model of particle mass and particle size distribution is applicable to express the gradation of coarse grained soil, and the variation law of fractal dimension of coarse grained soil after different scaling methods is studied under the condition of different particle size of coarse grained soil. Based on fractal dimension, the relation between scaling gradation and original gradation is established, and the triaxial test data of different parent rock materials, gradation and coarse grained soil with granular shape are analyzed, and the relative breaking rate of coarse grained soil is calculated. The relationship between fractal dimension and relative breakage rate is discussed. The results show that fractal dimension can quantitatively describe the original gradation and scaling gradation of coarse grained soil, and the shape of fractal curve obtained by different scaling methods is quite different. There is a different degree of deviation from the original gradation fractal curve, and the smaller the particle size of the scale is, the greater the deviation is. In the four scaling methods studied, the fractal dimension has a better linear relationship with the logarithm of the particle size, and the larger the confining pressure, the better the linear relationship between the fractal dimension and the logarithm of the particle size. The larger the fractal dimension and the relative breakage rate, the larger the fractal dimension of coarse grained soil before the test, and the smaller the relative particle breakage rate after shear test. Fractal dimension and fitting parameters can be used to estimate the relative breakage rate under different confining pressures.
【作者单位】：河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室;河海大学岩土工程科学研究所;香港理工大学土木工程系;
【基金】：国家重点基础研究发展规划(973计划)项目(2013CB036404) 高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20110094110002) 高等学校学科创新引智计划项目(B13024)~~
【分类号】：TU411

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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