砂土直剪力学性状的非圆颗粒模拟与宏细观机理研究

摘要：

基于PFC2D非圆颗粒单元的二次开发,对砂土直剪力学过程进行了非圆颗粒仿真模拟,分析了数值试样的应力一剪胀关系并与实际砂土进行对比,探讨了颗粒位移与颗粒旋转特征及其与剪切带演化的内在关联,研究了主应力与主应变增量的非共轴效应,揭示了细观组构各向异性的演化规律及其与宏观剪切强度之间的宏细观关联.研究结果表明,数值试验能够较好的模拟实际砂土的应力-剪胀关系和剪切过程主应力与主应变增量的非共轴效应;剪切带的演化与颗粒位移和颗粒旋转密切相关,颗粒形状影响剪切带的厚度;试样宏观的剪切强度主要受控于粒间法向接触力的分布及其各向异性演化;整个加荷过程中,剪切带内大主应力的偏转方向与法向接触力各向异性的主方向保持了良好的一致性.

关键词：直剪试验、非圆颗粒、剪切带、非共轴效应、组构各向异性

所属期刊栏目：32

分类号：TU441.5(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金50909057;90815008;上海高校选拔培养优秀青年教师专项基金shs08004;同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室开放基金KLE-TJGE-0904;上海市教委科研创新项目11YZ132

在线出版日期：2011-01-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1557-1565