考虑颗粒破碎的堆石体三维随机多面体细观数值模拟

详细信息   

• 责任者：马刚^c武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室^d1985^e博士研究生 ; 周伟 ; 常晓林 ; 周创兵
• 刊名：岩石力学与工程学报
• 出版年：2011
• 卷期：30^b8总243
• 关键词：堆石坝20^a本构方程 ; 三轴试验 ; 数值模拟 ; 应力 ; 应变 ; 抗剪强度 ; 声发射
• 页码：1671～1682
• 索书号：P478.066/357
• 图表：^c表3参34插图
• 分类号：1600
• 文摘期号：2012/05

摘要

基于随机颗粒不连续变形模型，在颗粒的细观单元之间插入界面单元，采用黏聚力裂缝模型模拟界面单元的起裂、扩展和失效，研究颗粒破碎对堆石体强度和变形的影响。从宏观、细观2个层面分析细观数值模拟结果，结果表明:该文提出的方法能直接模拟三维颗粒破碎现象，颗粒破碎降低堆石体的强度，其机制在于颗粒破碎弱化堆石体的剪胀性能，使得由于剪胀引起的内摩擦角显著降低，颗粒破碎的影响随围压的增加而增大;颗粒破碎时伴随着声发射，高围压下声发射数多于低围压下，表明高围压下颗粒破碎更明显，与试验结果一致;在剪切过程中，颗粒间接触法向逐渐由水平方向向竖直方向倾斜，法向接触力的主方向与加载方向相同，颗粒间平均法向接触力逐渐增大。