各向异性砂土宏微观特性三维离散元分析

• 作者: 付昌 张安 李涛 蒋明镜
• 来源期刊: 岩土工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 各向异性 三维离散单元法 砂土 临界状态 三轴试验
• 年，卷（期）: 2017,（12）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 2165-2172
• 页数: 8页
• 分类号: TU43
• 语种: 中文
• DOI: 10.11779/CJGE201712003

摘要

各向异性对砂土强度和变形特性有显著的影响,为了研究各向异性砂土的宏微观特性,基于三维离散元法,对7个不同沉积角的试样进行了一系列的三轴模拟试验.利用"Clump"命令生成近似椭球形状颗粒,并且采用三维抗转动模型来模拟颗粒间的抗转动能力.离散元模拟结果与已知室内试验结果吻合很好.结果表明:随着沉积角的增大,偏应力和轴向应变的关系逐渐由应变软化向应变硬化发展.沉积角较小的试样剪胀性更强并且容易到达临界状态,颗粒组构-应力联合不变量(表征颗粒长轴组构张量和应力张量的相对角度)的值接近于-1,且颗粒长轴组构各向异性先增大后减小;然而对于沉积角较大的试样,在轴向应变50%处,仍不能达到临界状态,并且联合不变量的值大于-1,颗粒长轴组构各向异性先减小后不断增大.对于法向接触组构,组构主轴方向迅速向应力主轴方向偏转,组构各向异性的演化规律与偏应力随轴向应变的演化规律相似.