考虑颗粒强度尺寸效应的堆石体缩尺效应研究

• 作者: 刘嘉英 周伟 李响 杨利福 马刚
• 来源期刊: 水力发电学报
• 学科: 工学
• 关键词: 堆石体 缩尺效应 颗粒强度 连续离散耦合 细观机理
• 年，卷（期）: 2016,（12）
• 页码范围: 12-22
• 分类号: TV641
• 语种: 中文
• DOI: 10.11660/slfdxb.20161202

摘要

统计分析了国内外堆石体尺寸效应室内试验研究成果,认为采用相同试验颗粒来源及相同制样方法时,缩尺效应主要是由颗粒强度的尺寸效应所产生.将能够描述不同粒径颗粒的强度表达式引入到服从Weibull分布的生存概率模型,并以此来考虑颗粒强度的尺寸效应.采用连续-离散耦合分析方法,研究了颗粒强度的尺寸效应对堆石体室内试验缩尺效应的影响,从细观层面揭示了室内试验尺寸效应的产生机制.数值模拟结果表明:缩尺效应主要是由法向接触力各向异性差异造成的;在相同颗粒强度尺寸效应参数λ下,峰值内摩擦角随最大粒径的增大而减小,而破坏点对应的体积应变呈现出相反的变化趋势;对于同一尺寸试验,峰值内摩擦角随颗粒强度尺寸效应参数λ的减小而减小,体积应变随λ的减小而增大;考虑颗粒强度尺寸效应后,颗粒强度(O)c随粒径的增大而减小,颗粒平均法向和切向接触力随最大粒径的增大而增大,因此不同尺寸试样表现出明显的缩尺效应.