砂土直剪的細觀分析與數(shù)值模擬.pdf

1、對土性參數(shù)的統(tǒng)計分析是研究土的抗剪強度中最基本的，同時也是最重要的內(nèi)容之一。通過對土性參數(shù)的統(tǒng)計分析，可以正確地了解有關參數(shù)的變異性、概率分布形式以及對抗剪強度的計算結果的敏感程度等。目前，巖土工程中關于砂土抗剪強度參數(shù)變化規(guī)律的研究并不多、數(shù)據(jù)缺乏。通過室內(nèi)試驗的方法來測定土的抗剪強度參數(shù)需要耗用大量的人力物力，而細觀數(shù)值模擬以其成本低，精度高等優(yōu)點越來越得到人們的認可。結合室內(nèi)試驗，通過細觀數(shù)值模擬的方法來總結砂土抗剪強度參數(shù)的變化

2、規(guī)律，并得到砂土內(nèi)摩擦角隨級配變化的變異系數(shù)是本文的主要研究思路。
　　 本文首先進行了砂土的普通室內(nèi)直剪試驗和半模直剪試驗。通過普通直剪試驗得到幾種級配下砂土的抗剪強度和內(nèi)摩擦角。通過半模直剪試驗對砂土直剪過程進行細觀力學分析。然后利用顆粒離散元法中的二維顆粒流方法，以室內(nèi)直剪試驗的研究結果為基礎，從宏細觀結合的角度對直剪過程中砂土的力學性質(zhì)進行了細觀模擬。在利用常規(guī)直剪試驗結果對細觀數(shù)值模擬中的接觸本構模型進行標定后，得到了

3、二維條件下用于模擬的細觀參數(shù)組合；模擬砂土的直剪過程中的變化特性，并與標準砂直剪試驗結果進行了對比，使得細觀數(shù)值模擬能夠與室內(nèi)試驗結果相吻合，證明了用細觀數(shù)值方法模擬砂土直剪的可行性。
　　 對多組不同級配的中砂進行數(shù)值模擬，得到不同級配下中砂的抗剪強度和內(nèi)摩擦角變化規(guī)律。計算出內(nèi)摩擦角隨cu和d50的變化而變化的變異系數(shù)。分析級配變化引起中砂內(nèi)摩擦角變化的規(guī)律。發(fā)現(xiàn)當d50和d10保持不變時，內(nèi)摩擦角隨著不均勻系數(shù)cu的增大而