基于三维离散元堆积碎石土细-宏观力学参数相关性研究

发布时间：2017-09-22 07:20

  本文关键词：基于三维离散元堆积碎石土细-宏观力学参数相关性研究

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【摘要】：以室内三轴压缩试验为基础,运用PFC3D离散元软件生成含有不同形状碎石块的1∶1堆积碎石土数值模型,标定得到相应的细观参数(相对误差控制在10%以内)。改变细观参数,定量探讨其与宏观力学参数(粘聚力和内摩擦角)关系,得到细观参数与粘聚力、内摩擦角的细-宏观参数关系式,并对其可靠性进行了验证。研究发现,(1)粘聚力与接触粘结力、颗粒摩擦系数呈线性正相关;同时受粘结力比值M=σc/τc的影响,当M1时,粘聚力随着M的增加而线性增加;M≥4时,粘聚力趋于稳定。(2)内摩擦角与颗粒摩擦系数呈对数关系,与接触粘结力呈抛物线关系。(3)细-宏观参数关系式是在含水率为7%室内试验结果基础上研究得出,将关系式运用到含水率为9%和11%的室内试验结果进行标定验证:依据含水率为9%和11%室内试验得到的c和φ值,运用细-宏观参数关系式计算得到细观参数,经验证其数值-室内试验结果相对误差在10%以内,说明通过细-宏观力学关系式得到的细观参数符合精度要求,关系式可靠。为后续土石混合体数值试验研究者进行细观参数标定工作提供了参考依据。
【作者单位】： 湘潭大学土木工程与力学学院;
【关键词】： 堆积碎石土 细观参数 粘聚力 内摩擦角 离散元
【基金】：国家自然科学基金(51108397)资助项目
【分类号】：TU411
【正文快照】： 1引言堆积碎石土是由强度较高的碎石和强度较低的土体,经复杂成因形成的土与块石的二重介质混合体。由堆积碎石土组成的坡体和滑坡广泛存在于我国各地(如三峡库区),往往因降雨或工程活动致滑成灾造成巨大的经济损失和人亡伤害[1],这种特殊土质独特的力学特性和变形特性逐渐受

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本文编号：899498