胶结砂土力学特性的三维离散元简化分析

来源：水资源与水工程学报杂志2017年第1期北京时间：

作者：蒋明镜，谭亚飞鸥，金树楼

单位：1.上海理工大学环境与建筑学院,2.同济大学土木工程学院,3.同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室

摘要：离散单元法（DEM）是一种基于非连续介质力学的数值模拟方法，能够有效地分析胶结颗粒材料的宏微观力学响应。本文通过三维离散元商业软件PFC3D，采用其自带微观胶结接触模型BPM，对不同胶结含量和不同围压下的胶结砂土进行常规三轴压缩试验模拟，以分析理想胶结砂土的宏微观力学特性。简化模拟结果表明：与同一初始孔隙比的无胶结试样相比，胶结试样具有更高的剪切强度，试验得到的应力应变曲线表现出明显的应变软化，体变曲线表现为剪胀性；随着胶结含量的增大，胶结砂土试样的峰值强度增大且软化、剪胀程度提高；而随着围压的增大，胶结砂土试样峰值强度增大、剪胀程度减小但软化程度不变。此外，试样的内摩擦角和黏聚力也受到胶结含量和围压的影响。

关键词：BPM模型,胶结砂土,离散单元法,力学特性,三轴压缩试验

基金资助：国家自然科学基金项目(51579178)