基于随机散粒体模型的堆石体真三轴数值试验研究

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• 责任者：周伟^c武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室^d1975^e博士^f教授 ; 刘东 ; 马刚 ; 常晓林
• 刊名：岩土工程学报
• 出版年：2012
• 卷期：34^b4总238
• 关键词：三轴试验 ; 堆石坝20^a变形 ; 剪胀 ; 应变分析 ; 数值模拟 ; 加载 ; 围压 ; 各向异性
• 页码：748～755
• 索书号：P473.066/357
• 图表：^c表2参21插图
• 分类号：1600
• 文摘期号：2012/12

摘要

基于三维变形体离散单元法，模拟堆石体的真三轴试验，研究堆石体在三向不等应力状态下的强度和变形特性。真三轴数值试验装置采用六刚性板加荷方式，等中主应力比路径加载。数值试验结果表明：真三轴数值试验能较好反映堆石体在三向不等应力状态下的应力和变形规律，数值模拟得到宏观应力变形特性与试验规律相似；等中主应力比参数(b=(σ₂-σ₃)/(σ₁-σ₃)的大小对堆石在三向应力状态下应力和强度特性有显著的影响，堆石体在3个加载方向的变形也随该参数的变化而变化，应力比参数b从0到1变化过程中中主应变方向先压缩后膨胀，小主应变方向一直处于压缩状态；堆石体的内摩擦角随着b值的增加而增大，基本符合Lade‐Duncan破坏准则；在细观层面上，围压越高，b值越大，颗粒配位数越大；加载过程中，颗粒接触法向和法向接触力各向异性程度加强，各向异性主方向角由水平向转向大主应变方向，试样各向异性系数的演化规律和试样的宏观应力变形曲线相对应，试样的宏观力学特性与细观组构存在内在的关联。