黏性土失水开裂多场耦合离散元数值模拟

• 作者: 刘春 张晓宇 施斌 许强
• 来源期刊: 工程地质学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 黏土 土体开裂 离散元 数值模拟
• 年，卷（期）: 2017,（6）
• 所属期刊栏目: 工程地质力学
• 页码范围: 1430-1437
• 页数: 8页
• 分类号: P64
• 字数: 6163字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13544/j.cnki.jeg.2017.06.005

摘要

黏性土在失水过程中逐渐变形开裂,裂隙相互交错形成网络,这一过程涉及水热力等多场耦合的作用.本文基于南京大学自主研发的三维离散元软件MatDEM,采用紧密堆积离散元模型对土体开裂进行模拟.在此模型中,每个离散元单元代表一定体积的土颗粒、孔隙和孔隙水的集合体.单元具有含水量属性,并采用有限差分思想计算水分运移量,实现了水分场模拟.同时,考虑水分场对土体抗拉强度等力学性质的影响,建立水分场和应力场的耦合.在数值模拟中,假定土体表面水分以一定速率蒸发,根据试验数据由含水量计算单元直径和力学参数,从而实现黏土蒸发失水、收缩和开裂变形过程模拟.数值模拟与前人室内试验结果基本一致,能较好地再现开裂过程中的各个阶段.本文为研究多场作用下土体变形破坏模拟提供了一个新的思路.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	施斌	南京大学地球科学与工程学院	291	5962	43.0	65.0
2	张晓宇	南京大学地球科学与工程学院	5	19	3.0	4.0