基于顆粒流方法,提出可變半徑比例Clump結構的構建方法,分析顆粒流細觀參數及細觀結構特征對模擬巖石試件拉、壓特性的影響規(guī)律,構建適用于花崗巖力學特性的Clump顆粒流結構模型,驗證可變半徑比例Clump結構及細觀力學參數的可靠性;構建不同尺度的深部洞室顆粒流模型,分析深部圍巖宏觀破裂的尺度效應。研究表明,Ball和Clump模型的拉壓比對細觀力學參數變化的敏感度小,可變半徑比例Clump模型的力學特性對粒徑尺寸及比例變化的敏感度大;對比分析花崗巖室內試驗與數值模擬的拉、壓強度曲線及破裂模式,基于可變粒徑比例的Clump計算模型與試驗結果基本吻合;采用小尺度顆粒模型的深部圍巖宏觀破裂區(qū)主要以局部區(qū)域破碎為主,隨著顆粒模型尺度逐漸增大,圍巖表現出明顯的剪切滑移及板裂破壞特征,構建的深部圍巖顆粒流模型具有明顯的宏觀破裂尺度效應。 

【文章來源】：巖土工程學報. 2020,42(09)北大核心EICSCD

【文章頁數】：9 頁

【部分圖文】：

接觸黏結模型（CBM）法向與切向力學響應

平行黏結模型由線性模型與黏結模型組成，當荷載過大導致黏結破壞時，平行黏結模型就等價于線性模型[14]，如圖2所示，kn為法向剛度，ks為切向剛度，gs為黏結激活間隙，為黏結抗拉強度，為黏結內聚力，為摩擦角，為摩擦系數。平行黏結模型的剛度由接觸剛度和黏結剛度共同決定，黏結斷裂會立即導致剛度降低，這不僅會影響所黏結顆粒的剛度，還會影響整個模型的宏觀剛度，從這個意義上講，平行黏結模型更加適用于巖石類材料。因此，本文選用平行黏結模型來模擬花崗巖的宏細觀破裂特征。2 Clump模型及參數

Cho等[15]首先提出了Clump平行黏結模型（CPBM），隨機將多個顆粒黏結組合形成一個Clump結構體，團聚的顆�？梢韵駟蝹�具有不規(guī)則形狀但作為剛體移動的顆粒一樣運行。Clump中顆粒的旋轉速度是固定的，只有Clump結構體本身才能有旋轉速度，如圖3所示。Potyondy等[16]的研究表明，使用普通PFC模型會與試驗實測值有較大的偏差，而采用Clump建模方法，可以限制過多的顆粒旋轉，能夠較好地模擬顆粒的加載和破壞過程。2.2 Clump模型構建方法

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3567693