基于离散元法研究颗粒球度对粗粒土抗剪强度的影响

来源：水资源与水工程学报杂志2019年第4期北京时间：

作者：李远征，魏玉峰，雷壮，何亮

单位：（成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室

摘要：粗粒土颗粒形状是决定其宏观力学性质的主要影响因素之一。为探究粗粒土颗粒形状对其抗剪强度特性的影响规律，以不同颗粒形状的3种粗颗粒土为研究对象，利用离散元数值分析手段，以球度指标为量化参数，研究了颗粒形状对粗粒土直剪试验过程中应力、位移变化及宏观抗剪强度的影响，并分析了抗剪强度参数的变化规律。同时通过室内直剪试验双向验证所揭示规律的可靠性。研究结果表明:法向荷载相同时，随着球度的减小剪应力越过峰值应力后的应变软化现象越明显，同时其峰值应力、位移及残余强度均逐渐增加；球度相同时，随着法向荷载的增大其峰值应力、位移和残余强度均呈规律性递增。黏聚力和内摩擦角随着球度的减小而增加，球形颗粒的黏聚力明显小于其它两种球度的颗粒。

关键词：粗粒土,颗粒形状,球度,直剪试验,离散元,抗剪强度

基金资助：国家重点研发计划项目（2017YFC1501000）; 四川省教育厅科研计划重点项目（18ZA0045）