直剪试验下砂土剪切带形成的细观变形机制

• 作者: 李远征 杨豪 潘远阳 雷壮 魏玉峰
• 来源期刊: 水利水运工程学报
• 关键词: 砂土 离散元法 直剪试验 剪切带 细观机制
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 寒区工程专题
• 页码范围: 82-91
• 页数: 10页
• 分类号: TU411
• 语种: 中文
• DOI: 10.12170/20190520002

摘要

剪切带的形成与发展是影响土体变形破坏的关键因素.利用数值模拟试验方法,对砂土直剪试验中剪切带的形成和演化机制进行研究.试验中采用条块法对试样进行标记,以观测其变形及发展过程;并记录剪应力及剪切位移的变化,分析试样的应力应变特征;最后从细观角度对颗粒试样的平均转动量、配位数及孔隙变化率等参数进行统计分析,以揭示试样的细观变形规律.研究表明:砂土剪切带的形成是一个渐进的过程,呈现出累进破坏的特征;且剪切过程中颗粒试样会发生局部变形并形成狭长的剪切带,剪切带的厚度受平均粒径及颗粒摩擦系数的直接影响,当颗粒粒径为1.25倍平均粒径且颗粒摩擦系数为0.5时,剪切带厚度达到最大值;此外,剪切带区域的强力链较为密集,通过对强力链进行光密度及面积占比分析发现峰值时刻最为显著(平均光密度约为1.4,强力链面积占比约为52％),这表明力链网络的结构变化与剪切带的形成及演化具有同步性;同时发现剪切带内、外颗粒体系的平均转动量、平均配位数及孔隙变化率等细观参数存在显著差异,说明剪切带对外荷载的响应较为强烈.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	魏玉峰	成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室	27	110	6.0	9.0
2	李远征	成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室	2	0	0.0	0.0
3	雷壮	成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室	2	0	0.0	0.0
4	杨豪	成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室	2	0	0.0	0.0
5	潘远阳	成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室	2	0	0.0	0.0