脆性土石混合体单轴压缩特性的影响因素研究
Study on uniaxial compression characteristics of brittle rock and soil aggregate
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文摘
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土石混合体在我国分布广泛且力学性质差异极大,研究其单轴压缩特性的影响因素至关重要。借助量纲分析,阐明了土石混合体单轴压缩特性与各影响因素间的无量纲关系。提出了一种块石随机生成技术,可产生指定级配的随机块石系统。借助连续-非连续数值模拟方法CDEM(Continuum Discontinuum Element Method),探讨了具有一定结构性的脆性土石混合体材料的宏观力学特性及其影响规律,并重点分析了该类土石混合体的含石量、土石交界面强度与其宏观本构曲线、单轴抗压强度以及破坏模式的对应关系。研究结果表明,随着含石量的增加,脆性土石混合体的宏观单轴抗压强度迅速减小,含石量超过15%之后,单轴抗压强度基本不变。相同含石量及块石分布的情况下,随着交界面比强度的增大,宏观单轴抗压强度逐渐增大;当交界面比强度大于20时,单轴抗压强度基本不变;当交界面比强度小于1时,主要出现贯穿整个试样的裂缝;当交界面比强度大于1时,主要在试样中上部出现局部的压剪破碎。 |
其他语种文摘
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Rock and soil aggregate(RSA)is widely distributed in China and the mechanical properties are extremely different in one place from another,so it is important to study the influencing factors of uniaxial compression.With the help of dimensional analysis,the non-dimensional relationship between the uniaxial compression characteristics of RSA and the influencing factors is clarified.A stochastic generation technique of rock block is proposed,which can produce stochastic block system with specified gradation.With continuum-discontinuum element method(CDEM),the macro mechanical properties and evolvement laws of brittle RSA with structural feature is discussed,and the macro constitutive law,uniaxial compressive strength and failure mode of brittle RSA with different rock contents and interface strengths are analyzed.The results show that,with the increment of rock content,the macro uniaxial compressive strength decreases rapidly;however,when rock content exceeds 15%,the uniaxial compressive strength is almost unchanged.With the same rock content and rock distribution,with the increment of interface strength,the macro uniaxial compressive strength increases gradually;when the relative interface strength exceeds 20,the uniaxial strength remains constant.When relative strength of interface is less than 1,the penetrating crack will appear throughout the sample;and when the relative strength is larger than 1,local compressive shear failure will occur near the middle and top of the sample. |
来源
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计算力学学报
,2018,35(3):356-363 【核心库】
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DOI
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10.7511/jslx20161101003
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关键词
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土石混合体
;
单轴抗压强度
;
含石量
;
交界面强度
;
破坏模式
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地址
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1.
中国科学院力学研究所, 北京, 100190
2.
中国科学院流固耦合系统力学重点实验室, 中国科学院流固耦合系统力学重点实验室, 北京, 100190
3.
北京市路政局道路建设工程项目管理中心, 北京, 100031
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语种
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中文 |
文献类型
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研究性论文 |
ISSN
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1007-4708 |
学科
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力学 |
基金
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国家自然科学基金青年基金
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文献收藏号
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CSCD:6299290
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参考文献 共
20
共1页
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1.
廖秋林. 土石混合体的研究现状及研究展望.
工程地质学报,2006,14(6):800-807
|
被引
38
次
|
|
|
|
2.
王宇. 土石混合体细观特性研究现状及展望.
工程地质学报,2014,22(1):112-123
|
被引
18
次
|
|
|
|
3.
杨冰. 土石混合体压缩性的三维颗粒力学研究.
岩土力学,2010,31(5):1645-1650
|
被引
12
次
|
|
|
|
4.
油新华.
土石混合体的随机结构模型及其应用研究,2001
|
被引
37
次
|
|
|
|
5.
赫建明. 土石混合体材料的模型构建及其数值试验.
矿冶工程,2009,29(3):1-4,7
|
被引
14
次
|
|
|
|
6.
李世海. 三维离散元土石混合体随机计算模型及单向加栽试验数值模拟.
岩土工程学报,2004,26(2):172-177
|
被引
42
次
|
|
|
|
7.
徐文杰. 基于数字图像的非均质岩土材料细观结构PFC~(2D)模型.
煤炭学报,2007,32(4):358-362
|
被引
26
次
|
|
|
|
8.
Bagherzadeh-Khalkhali A. Numerical and experimental direct shear tests for coarse-grained soils.
Particuology,2009,7(1):83-91
|
被引
30
次
|
|
|
|
9.
Lee S J. Simulation of triaxial compression tests with polyhedral discrete elements.
Computers and Geotechnics,2012,43:92-100
|
被引
9
次
|
|
|
|
10.
Kristensson O. Numerical study of localization in soil systems.
Computers and Geotechnics,2005,32(8):600-612
|
被引
4
次
|
|
|
|
11.
Mollon G. Fourier-Voronoi-based generation of realistic samples for discrete modelling of granular materials.
Granular Matter,2012,14(5):621-638
|
被引
16
次
|
|
|
|
12.
徐文杰. 土-石混合体随机细观结构生成系统的研发及其细观结构力学数值试验研究.
岩石力学与工程学报,2009,28(8):1652-1665
|
被引
36
次
|
|
|
|
13.
王宇. 单轴压缩条件下土石混合体开裂特征研究.
岩石力学与工程学报,2015,34(s1):3541-3552
|
被引
14
次
|
|
|
|
14.
高玮. 基质胶结对土石混合体强度变形特性影响.
吉林大学学报(地球科学版),2015,45(4):1164-1172
|
被引
5
次
|
|
|
|
15.
范永波. 不同边界条件下土石混合体破坏机制研究.
水文地质工程地质,2013,40(3):48-51
|
被引
8
次
|
|
|
|
16.
Li S H. Analysis of critical excavation depth for a jointed rock slope using a faceto-face discrete element method.
Rock Mechanics and Rock Engineering,2007,40(4):331-348
|
被引
19
次
|
|
|
|
17.
Wang Y N. Stochastic structural model of rock and soil aggregates by continumm-based discrete element method.
Scinece in China Series E Engineering & Materials Science,2005,48(s1):95-106
|
被引
1
次
|
|
|
|
18.
Feng C. A semi-spring and semi-edge combined contact model in CDEM and its application to analysis of Jiweishan landslide.
Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering,2014,6(1):26-35
|
被引
30
次
|
|
|
|
19.
赵金凤. 基于离散元模型的土石混合体直剪试验分析.
固体力学学报,2014,35(2):124-134
|
被引
24
次
|
|
|
|
20.
廖秋林. 土石混合体重塑样制备及其压密特征与力学特性分析.
工程地质学报,2010,18(3):385-391
|
被引
14
次
|
|
|
|
|