粗粒土的非共轴性及其离散元数值模拟

被引:25
作者
黄茂松 [1 ,2 ]
孙海忠 [1 ,2 ]
钱建固 [1 ,2 ]
机构
[1] 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室
[2] 同济大学地下建筑与工程系
基金
国家自然科学基金重点项目;
关键词
粗粒土; 颗粒流; 单剪试验; 本构模型;
D O I
10.13243/j.cnki.slxb.2010.02.009
中图分类号
TU435 [土动力学与振动地基];
学科分类号
0801 ; 080104 ; 0815 ;
摘要
以粗粒土为原材料的土石坝在蓄水期或者水位突降的情况下,粗粒土的主应力轴将产生旋转,从而出现土体单元主应力方向和主应变率方向的非共轴现象,而传统的弹塑性本构模型基本上是建立在大三轴试验结果的基础上,并不能考虑粗粒土的非共轴性。本文将传统的弹塑性本构模型三维化,引入三维非共轴塑性流动理论,建立了粗粒土的非共轴本构模型,该模型对粗粒土的单剪试验进行了数值模拟,预测了在单剪过程中主应力方向和主应变率方向的变化规律。最后,运用离散单元法(二维颗粒流程序PFC2D)对粗粒土的非共轴性进行验证并进行了细观分析。研究结果表明,本文模型的计算结果和试验结果较为一致,并能较好地描述粗粒土的非共轴现象。
引用
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