不同胶结物粒间胶结三维仿微观力学试验

来源：同济大学学报·自然科学版杂志2017年第11期北京时间：

作者：蒋明镜

单位：同济大学土木工程防灾国家重点实验室,同济大学,天津大学

摘要：离散单元法被广泛应用于颗粒材料的力学特性研究，建立合理的胶结微观接触理论对实现胶结型岩土材料宏观、微观力学特性的数值分析显得尤为重要.首先通过室内三维接触试验方法制备由环氧树脂和高铝水泥胶结的铝球试样，并使用辅助加载装置进行拉伸、压缩、剪切、弯曲及扭转5种加载方式下的接触力学特性测试，为建立三维微观接触模型奠定试验基础.结果表明，胶结铝球颗粒的接触力学响应及强度包线与胶结物类型有关.在峰值前，胶结铝球的力位移与力矩转角变化关系曲线表现为线弹性；在峰值后，表现为环氧树脂偏塑性、高铝水泥偏脆性；法向作用力对胶结接触力学特性有重要影响，不同胶结铝球的抗剪、抗弯、抗扭能力随着法向作用力的增大呈现先增大后减小趋势，存在临界法向应力比；在不同荷载空间下，不同胶结铝球颗粒的归一化峰值强度包线（剪切强度、弯矩、扭矩法向荷载）近似呈抛物线型.

关键词：胶结铝球, 微观模型试验, 环氧树脂, 高铝水泥

基金资助：,国家重点基础研究发展规划(973)项目(2014CB046901)；土木防灾国家重点实验室项目(NO. SLDRCE14-A-04)