基于不规则颗粒离散元的土石混合体大三轴数值模拟
本文关键词：基于不规则颗粒离散元的土石混合体大三轴数值模拟
【摘要】：在基于CT扫描的不规则颗粒三维离散元精细建模技术的基础上,提出了一种不规则块石三维离散元模型随机生成技术,并建立了符合宏观统计规律的土石混合体三维离散元模型。进行了含石量为0,10%,30%,50%,70%,90%的土石混合体大三轴试验数值模拟研究,对各种含石量下土石混合体的力学特性和变形破坏机理进行了深入地分析探讨。结果表明:随着含石量的增加,试样峰值强度、残余强度、弹性模量和破坏应变逐渐增大,剪缩性减小,剪胀性增强;加载初期,微裂纹主要在块石颗粒与土颗粒之间形成,发展速度很快,而后则主要在土颗粒间形成和扩展,含石量越大,块石周围微裂纹比例越高,局部剪切带越不规则,分布也越分散;高含石量(70%,90%)的土石混合体在加载初期即有比较明显的相互摩擦,随后块石相互接触、咬合与相对摩擦、滑移交替出现。
【作者单位】： 武汉大学土木建筑工程学院;中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室;
【关键词】： 不规则颗粒 土石混合体 三维离散元 含石量
【基金】：国家自然科学基金项目(41272342)
【分类号】：TU411.7
【正文快照】： 0引言土石混合体是指广泛分布于地壳浅表层的由于滑坡堆积、崩塌堆积、水流堆积和风化残积等地质作用形成的由强度较高的碎块石和细粒土体组成的松散的弱胶结的地质体,如三峡库区和西南山区广泛存在的浅表层的滑坡堆积体等[1],研究土石混合体变形破坏机理对于防治滑坡等地质灾
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐文杰;张海洋;许强;于玉贞;;土石混合体直剪离散元数值试验研究[J];计算力学学报;2014年02期
2 WANG Yu;LI Xiao;ZHANG Bo;WU YanFang;;Meso-damage cracking characteristics analysis for rock and soil aggregate with CT test[J];Science China(Technological Sciences);2014年07期
3 杜欣;曾亚武;高睿;颜敬;;基于CT扫描的不规则外形颗粒三维离散元建模[J];上海交通大学学报;2011年05期
4 宋来忠;彭刚;姜袁;;混凝土三维随机参数化骨料模型[J];水利学报;2012年01期
5 李晓;廖秋林;赫建明;陈剑;;土石混合体力学特性的原位试验研究[J];岩石力学与工程学报;2007年12期
6 徐文杰;胡瑞林;岳中崎;;土 石混合体随机细观结构生成系统的研发及其细观结构力学数值试验研究[J];岩石力学与工程学报;2009年08期
7 廖秋林;李晓;朱万成;LIU Jishan;;基于数码图像土石混合体结构建模及其力学结构效应的数值分析[J];岩石力学与工程学报;2010年01期
8 丁秀丽;李耀旭;王新;;基于数字图像的土石混合体力学性质的颗粒流模拟[J];岩石力学与工程学报;2010年03期
9 李世海,汪远年;三维离散元土石混合体随机计算模型及单向加载试验数值模拟[J];岩土工程学报;2004年02期
10 董云;;土石混合料强度特性的试验研究[J];岩土力学;2007年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郭捷;马凤山;赵海军;魏爱华;;岩土体现场水平推剪试验装置的应用及改进探讨[J];地下空间与工程学报;2011年06期
2 陈保君;欧阳振华;王观石;李羽;练振中;李世海;;岩石爆炸增渗模型实验及DEM数值模拟研究[J];爆破;2008年03期
3 师燕超;李忠献;;高应变率下再生橡胶颗粒改性混凝土受压破坏细观数值模拟[J];地震工程与工程振动;2010年06期
4 徐文杰;岳中琦;胡瑞林;;基于数字图像的土、岩和混凝土内部结构定量分析和力学数值计算的研究进展[J];工程地质学报;2007年03期
5 杨继红;董金玉;陈亚鹏;王媛媛;马平;李曼;;某水电站库区堆积体边坡的成因机制分析及稳定性评价[J];工程地质学报;2008年03期
6 顾金略;李晓;李守定;陈雨;;伺服控制土石混合体压力渗透仪研究[J];工程地质学报;2009年05期
7 廖秋林;李晓;李守定;;土石混合体重塑样制备及其压密特征与力学特性分析[J];工程地质学报;2010年03期
8 张玉军;;核废料地质处置概念库HM耦合和THM耦合过程的二维离散元分析与比较[J];工程力学;2008年04期
9 张宇辉;张献民;;高填方土石混合材料剪切波速含石量因素分析[J];公路;2011年04期
10 孙岩;黄立葵;;开级配沥青碎石随机凸多边形集料模型[J];公路交通科技;2011年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 ;Some geomechanical properties of soil-rock mixtures in the Hutiao Gorge area,China[A];中国科学院地质与地球物理研究所2007学术论文汇编(第四卷)[C];2008年
2 徐文杰;胡瑞林;王艳萍;;基于数字图像的非均质岩土材料细观结构PFC~(2D)模型[A];中国科学院地质与地球物理研究所2007学术论文汇编(第七卷)[C];2008年
3 徐文杰;岳中琦;胡瑞林;;基于数字图像的土、岩和混凝土内部结构定量分析和力学数值计算的研究进展[A];中国科学院地质与地球物理研究所2007学术论文汇编(第七卷)[C];2008年
4 张年学;李晓;赫建明;顾金略;;无法向荷载推剪试验的解析与应用[A];中国科学院地质与地球物理研究所第十届（2010年度）学术年会论文集(下)[C];2011年
5 廖秋林;李晓;李守定;;土石混合体重塑样制备及其压密特征与力学特性分析[A];中国科学院地质与地球物理研究所第十届（2010年度）学术年会论文集(下)[C];2011年
6 顾冲时;吴海真;苏怀智;;降雨作用下库岸土石混合堆积体稳定性研究[A];全国大坝安全监测技术信息网2008年度技术信息交流会暨全国大坝安全监测技术应用和发展研讨会论文集[C];2008年
7 周伟;胡颖;闫生存;;高堆石坝流变机理的组构理论分析方法[A];第一届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集（上册）[C];2006年
8 周伟;胡颖;杨启贵;熊泽斌;;高混凝土面板堆石坝流变机理及长期变形预测[A];2007重大水利水电科技前沿院士论坛暨首届中国水利博士论坛论文集[C];2007年
9 ;The Influence of Rock Block Contents on Geo-Mechanical Behavior of Soil-Rock Mixture[A];颗粒材料计算力学研究进展[C];2012年
10 张家铭;任永强;;基于三维颗粒流理论的混合土体力学参数反演研究[A];颗粒材料计算力学研究进展[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 邓华锋;库水变幅带水—岩作用机理和作用效应研究[D];武汉大学;2010年
2 王雯璐;侧填荷载对高填方涵洞地基承载力的影响[D];吉林大学;2011年
3 王智超;高填方路堤流变沉降本构模型及其计算方法研究[D];湘潭大学;2011年
4 王光进;超高台阶排土场散体介质力学特性及边坡稳定性研究[D];重庆大学;2011年
5 陆有忠;益新矿混合竖井井筒垮塌机理研究[D];北京科技大学;2008年
6 蒋建清;红砂岩粗粒土加筋挡墙力学机理和地震稳定性研究[D];中南大学;2010年
7 孙中辉;富水厚卵砾石层斜井井筒围岩稳定性研究[D];中国矿业大学（北京）;2010年
8 刘畅;土压平衡盾构密封舱压力控制的关键技术研究[D];大连理工大学;2012年
9 张华;堆积层斜坡的地震诱导行为研究[D];西南交通大学;2011年
10 江洎洧;频发微震作用下三峡库首段典型滑坡变形机制及动力响应研究[D];中国地质大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杜俊;云南某露天矿山散体物料力学性能及工程应用研究[D];昆明理工大学;2010年
2 张宏明;非饱和土石混合体的力学特性左变形破坏机制研究[D];长江科学院;2011年
3 王家成;巴东高切坡碎石土抗剪强度参数试验研究及工程应用[D];三峡大学;2011年
4 梁维;曼家寨排土场散体岩石物料力学特性研究[D];昆明理工大学;2011年
5 孙岩;开级配沥青碎石防裂作用的细观数值模拟[D];湖南大学;2011年
6 李耀旭;颗粒流方法在土石混合体力学特性研究中的应用[D];长江科学院;2009年
7 王献礼;西南山区冰川堆积物的工程地质特性及灾害效应研究[D];中国地质科学院;2009年
8 王新;土石混合体力学特性影响因素及破坏机制研究[D];长江科学院;2010年
9 刘吉胜;石英砂掺量对混合型缓冲回填材料抗剪强度的控制机理研究[D];兰州大学;2010年
10 宋丙辉;滑坡滑带土工程特性试验研究[D];兰州大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李振,李鹏;粗粒土直接剪切试验抗剪强度指标变化规律[J];防渗技术;2002年01期
2 徐文杰;胡瑞林;岳中琦;;基于数字图像处理的土石混合体细观结构[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2008年01期
3 徐文杰;胡瑞林;;虎跳峡龙蟠右岸土石混合体粒度分形特征研究[J];工程地质学报;2006年04期
4 廖秋林;李晓;郝钊;王思敬;吴硕;赫建明;;土石混合体的研究现状及研究展望[J];工程地质学报;2006年06期
5 徐文杰;胡瑞林;;循环荷载下土石混合体力学特性野外试验研究[J];工程地质学报;2008年01期
6 陈希哲;粗粒土的强度与咬合力的试验研究[J];工程力学;1994年04期
7 武明;土石混合非均质填料力学特性试验研究[J];公路;1997年01期
8 王 龙,马松林,徐德兴,孙爱民;土石混合料的结构分类[J];哈尔滨建筑大学学报;2000年06期
9 孙立国,杜成斌,戴春霞;大体积混凝土随机骨料数值模拟[J];河海大学学报(自然科学版);2005年03期
10 柏巍;彭刚;戚永乐;王乾峰;;基于CT图像的混凝土细观结构的有限元重建[J];混凝土;2008年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 阎宗岭;;土石混合料大型三轴剪切试验研究[A];2004年道路工程学术交流会论文集[C];2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 张宏明;非饱和土石混合体的力学特性左变形破坏机制研究[D];长江科学院;2011年
2 王新;土石混合体力学特性影响因素及破坏机制研究[D];长江科学院;2010年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙华飞;鞠杨;王晓斐;行明旭;张钦刚;杨永明;;土石混合体变形破坏及细观机理研究的进展[J];中国科学:技术科学;2014年02期
2 舒志乐;刘新荣;刘保县;李月;;土石混合体粒度分形特性及其与含石量和强度的关系[J];中南大学学报(自然科学版);2010年03期
3 徐文杰;张海洋;;土石混合体研究现状及发展趋势[J];水利水电科技进展;2013年01期
4 徐文杰;胡瑞林;;虎跳峡龙蟠右岸土石混合体粒度分形特征研究[J];工程地质学报;2006年04期
5 油新华,汤劲松;土石混合体野外水平推剪试验研究[J];岩石力学与工程学报;2002年10期
6 闫金凯;马娟;冯春;;FAST台址巨石混合体边坡开挖稳定性分析[J];中国地质灾害与防治学报;2012年02期
7 徐文杰;胡瑞林;岳中琦;谭儒蛟;;土石混合体细观结构及力学特性数值模拟研究[J];岩石力学与工程学报;2007年02期
8 舒志乐;刘新荣;刘保县;郭子红;;基于分形理论的土石混合体强度特征研究[J];岩石力学与工程学报;2009年S1期
9 赫建明;李晓;吴剑波;成国文;徐均凤;;土石混合体材料的模型构建及其数值试验[J];矿冶工程;2009年03期
10 范永波;李世海;侯岳峰;冯春;;不同边界条件下土石混合体破坏机制研究[J];水文地质工程地质;2013年03期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 廖秋林;李晓;郝钊;王思敬;吴e，
本文编号：665448
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