首页 期刊 公路交通科技 裂隙性黄土单轴抗压强度离散元分析 【正文】

裂隙性黄土单轴抗压强度离散元分析

作者:程龙虎; 聂如松; 刘飞 中南大学土木工程学院; 湖南长沙410075; 西安科技大学地质与环境学院; 陕西西安710054; 高速铁路建造技术国家工程实验室; 湖南长沙410075
道路工程   单轴抗压强度   数值试验   裂隙性黄土   破坏模式  

摘要:为探究单轴压缩条件下裂隙倾角对裂隙性黄土的应力-应变曲线、单轴抗压强度以及破坏模式的影响规律。将数值模拟结果与试验结果进行对比,验证数值模型的可靠性,基于此采用离散元软件3DEC开展裂隙性黄土单轴抗压强度数值模拟。结果表明:裂隙倾角对裂隙性黄土的应力应变曲线影响显著,裂隙倾角10°~30°时,曲线有明显的屈服强度且应变较大;裂隙倾角50°~70°时,曲线没有明显的屈服强度,应力陡降且应变较小;裂隙倾角为0°和90°时,曲线没有明显的峰值点和应力降;随着裂隙倾角的增大,裂隙性黄土单轴抗压强度呈现先减小后增大的趋势,且存在最不利裂隙倾角区间(60°,70°)。不同倾角的裂隙性黄土的破坏模式不同,主要有压裂破坏、滑移破坏、滑移压剪复合破坏以及压裂滑移混合破坏等4种类型。基于Mohr-Coulomb准则,计算了不同裂隙倾角的裂隙性黄土单轴抗压强度理论值,将理论计算结果与数值模拟结果进行对比,发现当β≤φj=32°和β=90°时试样的抗压强度理论值相同,而试验值和模拟值并不相同,说明数值模拟结果比理论计算结果更加符合实际情况,进一步说明了数值模拟结果的合理性。

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