结构性黄土一维湿陷特性的离散元数值模拟

摘要：

针对结构性湿陷性黄土大孔隙和胶结特性,应用离散元生成了不同含水率结构性黄土试样,研究试样的一维湿陷特性.首先,根据已有的结构性黄土试验资料和胶结颗粒材料离散元数值试验成果,建立胶结强度和初始饱和度之间的关系.其次,采用蒋明镜等提出的分层欠压法[1]和胶结模型[2]制得不同含水率结构性黄土离散元试样,然后进行不同含水率双线法和同一含水率4个压力下单线法湿陷试验的离散元数值模拟.数值模拟结果表明,提出的离散元分析方法能模拟天然结构性湿陷性黄土的主要力学性质,随着含水率的减少,结构屈服应力和最大湿陷压力增加,湿陷系数随着压力先增加后减小,湿陷起始压力为饱和试样的结构屈服应力,单线法湿陷后压缩曲线与饱和试样的压缩曲线接近.此外,模拟结果还表明,不同含水率结构性黄土离散元试样的最大湿陷系数与天然结构性湿陷性黄土相差较远,但在最大湿陷系数与孔隙比的比值上相接近;结构屈服对应着胶结的逐步破坏,湿陷伴随着大量的胶结破坏.提出了基于胶结点数目的损伤变量,研究了其在加载和湿陷过程中的变化规律.研究成果为认识黄土复杂力学特性和建立其本构理论提供了基础.

关键词：黄土、离散单元法、双线法、单线法、湿陷系数

分类号：TU444(土力学、地基基础工程)

在线出版日期：2013-05-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1121-1130