基于正交-响应面法的砂土细观参数标定

摘要：

颗粒离散元的模拟精度主要取决于所标定细观参数的准确性,为提升细观参数的标定精度和效率,本文首先采用抗转动线性接触模型模拟砂土三轴压缩试验;再利用正交试验中的方差分析法筛选出宏观参数的控制性细观参数;然后建立宏观参数与控制性细观参数的响应面方程,依据室内三轴试验确定的砂土宏观参数,代入所建的响应面方程求解得到控制性细观参数;最后结合三轴试验结果验证所标定细观参数的准确性.结果表明:宏观参数包括弹性模量、泊松比、峰值摩擦角和剪胀角,其中弹性模量的控制性细观参数为有效模量和摩擦系数,泊松比的控制性细观参数为刚度比与摩擦系数,峰值摩擦角和剪胀角的控制性细观参数都为摩擦系数;通过三轴试验得出宏观参数取值,弹性模量为83.83 MPa、泊松比为0.45、峰值摩擦角为34.47°、剪胀角为8.93°;进一步标定细观参数取值,有效模量为153.35 MPa,刚度比为2.16,摩擦系数为0.45;利用标定的细观参数进行三轴试验模拟,结果与室内试验结果在低围压(100 kPa)下峰值强度相差7.2％,在高围压(300、500 kPa)下误差都控制在了±15.0％以内,证明了所提出的标定方法具有准确性和可靠性.

关键词：砂土、离散元法、细观参数、正交试验、响应面法、宏观参数、弹性模量、泊松比

所属期刊栏目：54

分类号：TU4(土力学、地基基础工程)

在线出版日期：2024-08-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1280-1290