本文關(guān)鍵詞：基于三維離散元堆積碎石土細(xì)-宏觀力學(xué)參數(shù)相關(guān)性研究

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【摘要】：以室內(nèi)三軸壓縮試驗(yàn)為基礎(chǔ),運(yùn)用PFC3D離散元軟件生成含有不同形狀碎石塊的1∶1堆積碎石土數(shù)值模型,標(biāo)定得到相應(yīng)的細(xì)觀參數(shù)(相對(duì)誤差控制在10%以內(nèi))。改變細(xì)觀參數(shù),定量探討其與宏觀力學(xué)參數(shù)(粘聚力和內(nèi)摩擦角)關(guān)系,得到細(xì)觀參數(shù)與粘聚力、內(nèi)摩擦角的細(xì)-宏觀參數(shù)關(guān)系式,并對(duì)其可靠性進(jìn)行了驗(yàn)證。研究發(fā)現(xiàn),(1)粘聚力與接觸粘結(jié)力、顆粒摩擦系數(shù)呈線性正相關(guān);同時(shí)受粘結(jié)力比值M=σc/τc的影響,當(dāng)M1時(shí),粘聚力隨著M的增加而線性增加;M≥4時(shí),粘聚力趨于穩(wěn)定。(2)內(nèi)摩擦角與顆粒摩擦系數(shù)呈對(duì)數(shù)關(guān)系,與接觸粘結(jié)力呈拋物線關(guān)系。(3)細(xì)-宏觀參數(shù)關(guān)系式是在含水率為7%室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上研究得出,將關(guān)系式運(yùn)用到含水率為9%和11%的室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行標(biāo)定驗(yàn)證:依據(jù)含水率為9%和11%室內(nèi)試驗(yàn)得到的c和φ值,運(yùn)用細(xì)-宏觀參數(shù)關(guān)系式計(jì)算得到細(xì)觀參數(shù),經(jīng)驗(yàn)證其數(shù)值-室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果相對(duì)誤差在10%以內(nèi),說(shuō)明通過(guò)細(xì)-宏觀力學(xué)關(guān)系式得到的細(xì)觀參數(shù)符合精度要求,關(guān)系式可靠。為后續(xù)土石混合體數(shù)值試驗(yàn)研究者進(jìn)行細(xì)觀參數(shù)標(biāo)定工作提供了參考依據(jù)。
【作者單位】： 湘潭大學(xué)土木工程與力學(xué)學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 堆積碎石土 細(xì)觀參數(shù) 粘聚力 內(nèi)摩擦角 離散元
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(51108397)資助項(xiàng)目
【分類號(hào)】：TU411
【正文快照】： 1引言堆積碎石土是由強(qiáng)度較高的碎石和強(qiáng)度較低的土體,經(jīng)復(fù)雜成因形成的土與塊石的二重介質(zhì)混合體。由堆積碎石土組成的坡體和滑坡廣泛存在于我國(guó)各地(如三峽庫(kù)區(qū)),往往因降雨或工程活動(dòng)致滑成災(zāi)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人亡傷害[1],這種特殊土質(zhì)獨(dú)特的力學(xué)特性和變形特性逐漸受

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