堆石颗粒压缩破碎强度的尺寸效应

摘要：

目前在颗粒材料的尺寸效应研究中,极少考虑颗粒的复杂形状和内部结构非均匀性.采用随机散粒体不连续变形分析方法(SGDD),引入无厚度界面单元和凝聚力模型模拟颗粒破碎,对5组不同粒径的堆石颗粒进行单颗粒压缩试验的数值模拟,分析了颗粒内界面单元强度对颗粒破碎的影响,并采用Weibull分布模型分析颗粒破碎强度的尺寸效应.通过与室内单颗粒压缩试验对比,试验的数值模拟能真实地再现单颗粒压缩下的破碎过程,不同颗粒的压缩曲线规律相似,达到峰值荷载前,承载力曲线急剧上升,随后颗粒发生致命破碎,承载能力骤降.不同粒径组的单颗粒破碎强度均服从Weibull分布,平均Weibull模数为2.48.不同粒径组的颗粒特征强度存在明显的尺寸效应,特征强度随着颗粒尺寸的增大而减小,与颗粒尺寸呈幂指数关系,但小于Weibull模型的预测值.

关键词：堆石颗粒、颗粒破碎、破碎强度、Weibull统计分析、尺寸效应

所属期刊栏目：38

分类号：TU452(土力学、地基基础工程)

资助基金：中国博士后科学基金面上资助2016T907272;中央高校基本科研业务费专项资金.This research was supported by the China Postdoctoral Science Foundation2016T907272;the Fundamental Research Funds for the Central Universities

在线出版日期：2017-09-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：2425-2433