›› 2016, Vol. 37 ›› Issue (9): 2569-2576.doi: 10.16285/j.rsm.2016.09.018

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

初始组构各向异性对砂土力学特性及临界状态的影响

吴 越1，杨仲轩2，徐长节2   

  1. 1. 浙江省交通规划设计研究院，浙江 杭州 310006；2. 浙江大学 土木工程学系，浙江 杭州 310058
  • 收稿日期:2014-10-20 出版日期:2016-09-12 发布日期:2018-06-09
  • 通讯作者: 杨仲轩，男，1975 年生，博士，教授，主要从事土体本构特性、宏微观力学和数值模拟的教学科研工作。E-mail: zxyang@zju.edu.cn E-mail:ruoxingwuyue@126.com
  • 作者简介:吴越，女，1989年生，硕士研究生，主要从事颗粒材料细微观力学及数值模拟方面的研究。
  • 基金资助:

    国家重点基础研究发展计划项目（973计划）（No.2015CB057801)；国家自然科学基金项目（No.51322809，No.51578499）；浙江省教育厅项目（N20110091）。

Effects of initial fabric anisotropy on mechanical behavior and critical state of granular soil

WU Yue1, YANG Zhong-xuan2, XU Chang-jie2   

  1. 1. Zhejiang Provincial Institute of Communications Planning, Design & Research, Hangzhou, Zhejiang 310006, China; 2. Department of Civil Engineering, Zhejiang University, Hangzhou, Zhejiang 310058, China
  • Received:2014-10-20 Online:2016-09-12 Published:2018-06-09
  • Supported by:

    This work was supported by the National Program on Key Basic Research Project of China (973 Program) (2015CB057801), the National Natural Science Foundation of China (51322809, 51578499) and the Educational Commission of Zhejiang Province of China (N20110091).

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摘要： 采用离散元方法，利用半径扩展法和重力沉积法分别生成具有初始各向同性和各向异性内结构的试样，并开展三轴不排水压缩和拉伸试验，研究不同制样方法产生的初始各向异性对砂土宏微观力学特性及其临界状态的影响。运用组构张量对砂土的各向异性进行量化，分析不同初始组构各向异性对组构张量演化的影响并确定了组构张量的临界值。试验结果表明：初始组构各向异性对试样的剪胀性有重要影响，由于受重力影响形成初始各向异性，其各向异性程度越大、组构方向与加载方向越一致，剪胀性越显著；初始组构各向异性对试样的临界状态没有影响，砂土的组构张量具有唯一的临界状态值。

关键词: 制样方法, 组构各向异性, 三轴不排水试验, 临界状态

Abstract: A series of triaxial undrained shear tests is conducted on the granular assemblies using discrete element method. The effects of initial fabric anisotropy caused by different sample preparation methods on the mechanical behavior and critical state of granular soil are investigated. The numerical samples are generated using the radius expansion method and the gravity deposition method, which can produce the samples with initial isotropic and anisotropic fabrics respectively. The fabric tensor is used to quantify the fabric anisotropy of granular soil and the influences of different initial fabric anisotropies on the fabric evolution are presented. The results show that initial fabric anisotropy has a great impact on the dilatancy of granular soil. The dilatancy of granular soil is more significant when the samples are more anisotropic or the direction of fabric anisotropy and loading direction are coincided. It is also observed that initial fabric anisotropy has no influence on the critical state of granular soil and the critical fabric tensor has a unique measure associated with the loading mode.

Key words: sample preparation methods, fabric anisotropy, triaxial undrained test, critical state

中图分类号: 

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