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土石混合体宏观力学性能研究的细观等效分析方法
  • ISSN号:1000-4750
  • 期刊名称:《工程力学》
  • 时间:0
  • 分类:TU43[建筑科学—岩土工程;建筑科学—土工工程]
  • 作者机构:北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室,北京100124
  • 相关基金:国家自然科学基金重点项目(51538001); 北京自然科学基金重点项目(8161001)
中文摘要:

土石混合体在组成结构、力学性质和变形行为等方面显著区别于均质土体和岩石。结合土石混合体的细观结构特征,将其看作由块石和土体基质组成的两相复合材料,提出了土石混合体宏观力学特性分析的细观尺度多步等效化分析方法,继而对该分析方法中两个核心问题,即块石粒径阈值及复合材料等效化问题分别进行了研究。该方法的本质思想是:首先将较小粒径块石与土体基质进行均匀化处理,获得其各向同性的等效均匀介质;其次,将较大粒径的块石投放进等效均匀介质中,形成新的混合体,进而再次基于有限元数值方法对新混合体的力学特性及变形规律进行研究。基于该套分析方法对某土石混合体三轴加载排水试验进行了模拟与分析,发现该文方法获得的结果与试验结果吻合良好,验证了方法的有效性。

英文摘要:

Soil-rock mixture is significantly different from soil and rock in structure, mechanical properties and deformation behavior. Considering the mesoscopic structure of soil-rock mixture which can be treated as a two-phase composite of rock blocks and soil, a mesoscopic equivalent analysis method for studying the macro-mechanical properties of soil-rock mixture is proposed. Two key problems of the method, mainly about the rock size threshold and equivalent method of soil-rock mixture, are discussed. Firstly, homogenization process is conducted on the "small" stones and soil to obtain the equivalent homogeneous isotropic matrix. Then the new soil-rock mixture is formed by placing the "big" stones in the equivalent matrix, and its mechanical behavior and deformation feature are analyzed using numerical approaches. Based on the method, consolidated drained triaxial tests of soil-rock mixture are simulated. The analysis shows that the results obtained by the mesoscopic equivalent analysis method are in good agreement with those obtained by the tests, thus proves the efficiency of the method.

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期刊信息
  • 《工程力学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国力学学会
  • 主编:袁驷
  • 地址:北京清华大学新水利馆114号
  • 邮编:100084
  • 邮箱:gclxbjb@tsinghuae.du.cn
  • 电话:010-62788648
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-4750
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2595/O3
  • 邮发代号:82-862
  • 获奖情况:
  • 1999年获在物理、力学类刊物中影响因子位居第二(0...
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,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:32789