级配和密实度对粗粒土三轴试验影响离散元分析

doi:10.3969/j.issn.1674-0696.2017.06.11

重庆交通大学学报（自然科学版） ›› 2017, Vol. 36 ›› Issue (6): 70-74.DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.06.11

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级配和密实度对粗粒土三轴试验影响离散元分析

朱俊高1，2，郭万里1，2，徐佳成3，褚福永4

(1.河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室，江苏南京 210098；2.河海大学岩土工程科学研究所，江苏南京 210098；3.中国国际工程咨询公司，北京 100048；4.丽水学院土木工程学系，丽水浙江 323000)

收稿日期:2015-10-12 修回日期:2016-12-03 出版日期:2017-06-20 发布日期:2017-06-16
作者简介:朱俊高(1964—)，男，江苏兴化人，教授，主要从事土体基本性质及本构关系、土石坝工程研究。E-mail：zhujungao@hhu.edu.cn。
基金资助:
国家自然科学基金项目(51479052)；江苏省六大人才高峰项目(JZ-011)；浙江省自然科学基金项目(LY14E080004)

DEM Analysis on Impact of Gradation and Compactness on Coarse-Grained Soil in Tri-axial Test

ZHU Jungao 1，2，GUO Wanli1，2，XU Jiacheng3，CHU Fuyong4

(1.Key Laboratory of Ministry of Education for Geomechanics and Embankment Engineering， Hohai University，Nanjing 210098，Jiangsu，P.R.China; 2.Geotechnical Engineering Research Institute， Hohai University，Nanjing 210098，Jiangsu，P.R.China; 3.China International Engineering Consulting Corporation， Beijing 100048，P.R.China; 4.School of Civil Engineering，Lishui University，Lishui 323000，Zhejiang，P.R.China)

Received:2015-10-12 Revised:2016-12-03 Online:2017-06-20 Published:2017-06-16

摘要/Abstract

摘要： 利用4种级配的颗粒生成了不同的三轴试样，并分别对各试样在相同相对密实度和相同孔隙率下进行了三轴剪切的模拟和分析，同时提出了利用实际土体的相对密实度Dr换算得到模拟时孔隙率的方法。结果表明：PFC3D模拟松填法和振动台法分别求得模拟土体的最大、最小孔隙率，再根据相对密实度Dr换算得到模拟时孔隙率的方法是可行的；相对密实度Dr是影响粗粒土力学行为的重要因素，剪切峰值强度(σ1-σ3)和内摩擦角φ与Dr成正相关，颗粒级配不同的试样，处于相同的初始孔隙率时，相对密实度不同，则三轴剪切性状及内摩擦角呈现出显著差异；而颗粒级配不同的试样处于相同的相对密实度时，三轴剪切性状相差不大。

关键词: 岩土工程, 粗粒料, 三轴试验, PFC3D, 级配

Abstract: The coarse-grained soil with four kinds of gradations generated different tri-axial samples.The tri-axial shear simulation and analysis was carried out on the above samples respectively in the same relative density and porosity.At the same time，a method to get the simulation of porosity through the conversion of the actual soil relative density Dr was proposed.The results show that：the maximum and minimum porosity of the simulated soil are respectively solved by the PFC3D loose filling method and vibration table method.And a method to get the simulation of porosity through the conversion of the actual soil relative density Dr is feasible.The relative density Dr is an important factor influencing the mechanical properties of the coarse-grained soil，and it is positively correlated with the shear peak strength (σ1-σ3) and the internal friction angle φ of soil.For samples with different gradations，when they are in the same initial porosity，the relative density will differ; so the tri-axial shear properties and the internal friction angle will show significant differences; on the opposite，when they are in the same relative density，the tri-axial shear properties have little difference.

Key words: geotechnical engineering, coarse-grained materials, tri-axial test, PFC3D, gradation

中图分类号:

TU43

朱俊高1，2，郭万里1，2，徐佳成3，褚福永4. 级配和密实度对粗粒土三轴试验影响离散元分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2017, 36(6): 70-74.

ZHU Jungao 1，2，GUO Wanli1，2，XU Jiacheng3，CHU Fuyong4. DEM Analysis on Impact of Gradation and Compactness on Coarse-Grained Soil in Tri-axial Test[J]. Journal of Chongqing Jiaotong University(Natural Science), 2017, 36(6): 70-74.

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