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粗粒料颗粒破碎数值模拟研究
  • ISSN号:1000-7598
  • 期刊名称:岩土力学
  • 时间:2015
  • 页码:3301-3306
  • 分类:TV221.2[水利工程—水工结构工程]
  • 作者机构:[1]河海大学安全与防灾工程研究所,江苏南京210098, [2]河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点试验室,江苏南京210098
  • 相关基金:国家自然科学基金(No.51479059,No.U1134207);中央高校基金(No.2013B31914).
  • 相关项目:高速铁路软土地基沉降变形规律与控制方法研究
作者: 杨贵|许建宝|
中文摘要:

粗粒料在外力作用下存在明显的颗粒破碎特性,研究颗粒破碎过程是当前研究的热点问题之一。基于粗粒料单颗粒破碎机制,考虑单颗粒破碎强度与直径的变化规律,采用非线性接触H-Z模型和密度控制法建立了粗粒料颗粒破碎数值模型。开展粗粒料双轴剪切试验数值模拟研究,并与室内试验结果进行对比分析。研究表明:建立的粗粒料颗粒破碎数值模型能够较好地模拟粗粒料偏应力与轴向应变和体积应变与轴向应变的关系;数值模拟获得的粗粒料颗粒破碎率与室内试验结果基本一致;去除试样制备过程和固结过程引起的颗粒破碎,不同围压条件下的颗粒破碎率归一化后基本重合,且可以近似地采用双曲线函数进行拟合。颗粒破碎率随着围压的增大,逐渐增大,试验级配趋于Einav提出的颗粒破碎的最终级配(分维数等于2.6)

英文摘要:

The coarse aggregate can show significant particle breakage characteristics under external force loading. Studying the particle breakage process is one of the research focuses at present. Based on one coarse particle failure mechanism, a numerical model for particle breakage is developed, in which the nonlinear contact H-Z model and a density-control method are introduced and the variation of a single particle breakage strength and diameter are considered. Based on the proposed model, the biaxial shear test of coarse aggregate is carried out and compared with the laboratory test results. It is shown that the proposed particle breakage numerical model can describe well the relationship between deviatoric stress and axial strain, and the relationship between volume strain and axial strain. The particle breakage ratio obtained by numerical simulation is consistent with the results obtained by laboratory test. The normalized particle breakage ratios under different confining pressures are practically coincident, and can be fitted by a hyperbolic curve function without considering particle breakage in sample preparation and consolidation processes. As the confining pressure increases, the particle breakage ratio increases, and the final grading curve of sample coincides with that proposed by Einav, which has a fractal dimension of 2.6.

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期刊信息
  • 《岩土力学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 主编:孔令伟
  • 地址:武汉市武昌小洪山中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 邮编:430071
  • 邮箱:ytlx@whrsm.ac.cn
  • 电话:027-87198484 87199252
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-7598
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1199/O3
  • 邮发代号:38-383
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,美国《工程索引》EI收录期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:56873