掺砾黏土拉伸断裂细观特性研究

摘要：

掺砾黏土在高心墙堆石坝工程中的应用越来越广泛,其拉伸断裂特性对心墙的安全至关重要.将掺砾黏土视作四相复合材料,基于图像处理和随机投放建立了考虑真实砾石形态的细观数值模型,结合物理试验的结果验证了其有效性,并分析了掺砾黏土拉伸断裂的宏细观特性.应力位移曲线的宏观非线性是细观非均质性的体现,砾石的掺入大幅减低了抗拉强度,但提高了峰后抗拉性能;土石界面是微裂缝发展的源头,拉伸断裂是一个微裂缝萌生、扩展以至汇集形成宏观裂缝的过程;拉伸断裂发生在一个区域,即断裂过程区,该区域的形成与砾石的随机分布有关.最后,采用数值试验分析了随机砾石投放和掺砾量对掺砾黏土宏细观力学行为的影响.

关键词：掺砾黏土、拉伸断裂、细观特性、断裂过程区

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分类号：TU43(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家科技支撑计划No.2015BAB07B00;高等学校博士学科点专项科研基金资助课题No.20120002120028 .This work was supported by the National Key Technology Support Program 2015BAB07B00 and the Specialized Research Fund for the Doctoral Program of Higher Education 20120002120028.

在线出版日期：2017-01-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：3096-3104