裂隙性黄土单轴抗压强度离散元分析

裂隙性黄土单轴抗压强度离散元分析

论文摘要

为探究单轴压缩条件下裂隙倾角对裂隙性黄土的应力-应变曲线、单轴抗压强度以及破坏模式的影响规律。将数值模拟结果与试验结果进行对比,验证数值模型的可靠性,基于此采用离散元软件3DEC开展裂隙性黄土单轴抗压强度数值模拟。结果表明:裂隙倾角对裂隙性黄土的应力应变曲线影响显著,裂隙倾角10°~30°时,曲线有明显的屈服强度且应变较大;裂隙倾角50°~70°时,曲线没有明显的屈服强度,应力陡降且应变较小;裂隙倾角为0°和90°时,曲线没有明显的峰值点和应力降;随着裂隙倾角的增大,裂隙性黄土单轴抗压强度呈现先减小后增大的趋势,且存在最不利裂隙倾角区间(60°,70°)。不同倾角的裂隙性黄土的破坏模式不同,主要有压裂破坏、滑移破坏、滑移压剪复合破坏以及压裂滑移混合破坏等4种类型。基于Mohr-Coulomb准则,计算了不同裂隙倾角的裂隙性黄土单轴抗压强度理论值,将理论计算结果与数值模拟结果进行对比,发现当β≤φj=32°和β=90°时试样的抗压强度理论值相同,而试验值和模拟值并不相同,说明数值模拟结果比理论计算结果更加符合实际情况,进一步说明了数值模拟结果的合理性。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 裂隙性黄土单轴抗压离散元模型的建立及验证
  •   1.1 数值模型的建立
  •   1.2 室内试验
  •   1.3 模型参数的选取
  •   1.4 试验与数值结果对比分析
  • 2 裂隙性黄土单轴抗压特性数值分析
  •   2.1 数值试验设计
  •   2.2 裂隙性黄土试样的应力-应变曲线分析
  •   2.3 裂隙倾角对抗压强度的影响分析
  •   2.4 单轴压缩破坏特性分析
  • 3 讨论
  •   3.1 裂隙倾角对试样抗压强度的理论分析
  •   3.2 对倾角为45°时数值计算结果的讨论
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 程龙虎,聂如松,刘飞

    关键词: 道路工程,单轴抗压强度,数值试验,裂隙性黄土,破坏模式

    来源: 公路交通科技 2019年08期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 建筑科学与工程

    单位: 中南大学土木工程学院,高速铁路建造技术国家工程实验室,西安科技大学地质与环境学院

    基金: 国家自然科学基金项目(41402264),中国铁路总公司科学研究开发计划重大课题项目(2016G003-B),中南大学研究生自主探索创新项目(2018zzts677)

    分类号: TU444

    页码: 29-36

    总页数: 8

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