堆石颗粒压缩破碎强度的尺寸效应

• 作者: 周伟 周海娟 常晓林 袁葳 马刚
• 来源期刊: 岩土力学
• 关键词: 堆石颗粒 颗粒破碎 破碎强度 Weibull统计分析 尺寸效应
• 年，卷（期）: 2017,（8）
• 所属期刊栏目: 数值分析
• 页码范围: 2425-2433
• 页数: 9页
• 分类号: TU452
• 语种: 中文
• DOI: 10.16285/j.rsm.2017.08.032

摘要

目前在颗粒材料的尺寸效应研究中,极少考虑颗粒的复杂形状和内部结构非均匀性.采用随机散粒体不连续变形分析方法(SGDD),引入无厚度界面单元和凝聚力模型模拟颗粒破碎,对5组不同粒径的堆石颗粒进行单颗粒压缩试验的数值模拟,分析了颗粒内界面单元强度对颗粒破碎的影响,并采用Weibull分布模型分析颗粒破碎强度的尺寸效应.通过与室内单颗粒压缩试验对比,试验的数值模拟能真实地再现单颗粒压缩下的破碎过程,不同颗粒的压缩曲线规律相似,达到峰值荷载前,承载力曲线急剧上升,随后颗粒发生致命破碎,承载能力骤降.不同粒径组的单颗粒破碎强度均服从Weibull分布,平均Weibull模数为2.48.不同粒径组的颗粒特征强度存在明显的尺寸效应,特征强度随着颗粒尺寸的增大而减小,与颗粒尺寸呈幂指数关系,但小于Weibull模型的预测值.