干湿循环作用下堆石料宏细观力学特性的离散元模拟研究

作     者：王辉 钮新强 马刚 周伟 WANG Hui;NIU Xin-qiang;MA Gang;ZHOU Wei

作者机构：武汉大学水工程科学研究院湖北武汉430072 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072 长江设计集团有限公司湖北武汉430010 

基　　金：国家重点研发计划项目(No.2022YFC3005503) 国家自然科学基金项目(No.52322907,No.52179141) 湖北省自然科学基金联合基金项目(No.2422020018) 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司(No.CD2C20220155) 

出 版 物：《岩土力学》 (Rock and Soil Mechanics)

年 卷 期：2024年第45卷第S1期

页      码：665-676页

摘      要：堆石料的物理力学特性在干湿循环作用下会发生明显劣化。基于堆石料颗粒三维扫描结果,建立了宽粒径范围的堆石料颗粒模板库。考虑干湿循环对颗粒强度、颗粒间接触模量和摩擦系数的影响,提出了一种考虑堆石颗粒干湿循环劣化的颗粒破碎模拟方案。在此基础上,采用FDM-DEM耦合方法对不同干湿循环作用下的堆石料试样进行一系列三轴压缩试验,讨论了在三轴压缩条件下干湿循环对堆石料宏细观力学特性的影响规律。结果表明:堆石料的初始模量和峰值强度随着干湿循环次数N的增加而呈非线性降低,干湿循环对体变曲线在初始阶段的剪缩和加载后期的剪胀有抑制作用,当N增大至某一值时,干湿循环对堆石料的宏观变形和强度的影响逐渐不明显。干湿循环次数越大,试样内部平均配位数越大,接触滑移比越大,试样内部的偏组构呈非线性减小,即各向异性程度在逐渐减小,这说明干湿循环对试样内部的各向异性发展有抑制作用。

主 题 词：干湿循环 堆石体 颗粒破碎 离散单元法 宏细观力学特性 

学科分类：08[工学] 0815[工学-矿业类] 0805[工学-能源动力学] 081503[081503] 

核心收录：

D　O　I：10.16285/j.rsm.2023.1139

馆 藏 号：203143383...