基于PFC2D的黄土轴向压裂试验细观参数敏感性分析

来源：水资源与水工程学报杂志2023年第2期北京时间：

作者：贾乐琪，严松宏，孙纬宇，欧尔峰，张建

单位：（1.兰州交通大学土木工程学院,2.甘肃省道路桥梁与地下工程重点实验室

摘要：黄土的低抗拉能力是黄土地区工程建设中病害频发的重要原因。采用离散元程序PFC2D对黄土轴向压裂试验进行数值模拟，通过控制变量法改变单个细观参数取值，分析其对黄土抗拉特性的影响，并结合正交试验，对各细观参数进行了敏感性分析。结果表明：黄土的抗拉强度与黏结刚度比kn/ks呈对数递减关系，与黏结强度σc、半径乘子λ呈线性递增关系；黄土的抗拉刚度与黏结刚度比呈对数递减关系，与半径乘子呈线性递增关系；半径乘子对抗拉强度的影响最强，黏结刚度比对抗拉刚度的影响最强，粒径比r*对抗拉强度、抗拉刚度的影响均最弱。研究可为黄土轴向压裂试验数值模拟中细观参数的标定提供参考。

关键词：黄土轴向压裂,数值模拟,抗拉强度,细观参数,敏感性分析,PFC2D

基金资助：国家自然科学基金项目(52208392、52168058)； 甘肃省自然科学基金项目(21JR7RA309)； 甘肃省道路桥梁与地下工程重点实验室开放基金课题(GSDQ-KF2020-5)； 中国博士后科学基金项目(2021M693843)