长期直接剪切作用下钙质砂的颗粒破碎特性研究

来源：水利水运工程学报杂志 2024年第4期北京时间：

作者：钟昊宇,汤斌,王银川

摘要：长期直接剪切作用下钙质砂的颗粒破碎特性是影响钙质砂剪切蠕变变形的重要因素。为了探寻钙质砂在长期直接剪切作用下的颗粒破碎特性，在不同应力水平下对具有特定分形维数的钙质砂进行直剪蠕变试验。试验结果表明：钙质砂的剪切蠕变可以分为快速剪切、减速蠕变和稳态蠕变等3个阶段；大粒径组的颗粒相比小粒径组的颗粒更容易被剪切破碎，大粒径组的颗粒破碎后向相邻的小粒径组迁移，且粒径越相近迁移量越大；钙质砂的破碎程度与法向应力和应力水平正相关，但最终的破碎程度由两者共同作用决定；长期直接剪切作用下相对颗粒破碎率和分形维数之间存在线性相关性，法向应力越大相关性越好；相对颗粒破碎率与输入总功之间呈双曲线关系。

关键词：钙质砂, 剪切蠕变, 颗粒破碎, 分形维数