冻结砂土力学性质的离散元模拟

›› 2010, Vol. 31 ›› Issue (12): 4016-4020.

冻结砂土力学性质的离散元模拟

周凤玺^{1, 2}，赖远明¹

1.中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室，兰州 730000；2.兰州理工大学土木工程学院，兰州 730050

收稿日期:2009-07-22 出版日期:2010-12-10 发布日期:2010-12-21
作者简介:周凤玺，男，1979年生，博士后，主要从事土力学和结构振动方面的研究工作。
基金资助:
国家863计划项目（No. 2008AA11Z103）；中国科学院西部计划项目（No. KZCX2－XB2－10）；国家自然科学基金（No. 40730736）；冻土工程重点实验室基金（No. SKLFSE－ZY－03）。

Simulation of mechanical behavior for frozen sand clay by discrete element method

ZHOU Feng-xi ^{1, 2}, LAI Yuan-ming¹

1. Cold and Arid Regions Environmental and Engineering Research Institute, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, China; 2. School of Civil Engineering, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China

Received:2009-07-22 Online:2010-12-10 Published:2010-12-21

摘要/Abstract

摘要：

基于离散单元法颗粒流理论，土体颗粒单元间采用接触黏结模型中来考虑冻土中冰的胶结作用，建立了冻结砂土的颗粒流模型。通过改变计算模型中颗粒单元的参数，模拟了在不同冻结温度以及不同围压下冻结砂土的宏观力学性质，并与冻结砂土的室内试验结果进行了比较，结果表明：颗粒流方法可以较好地模拟冻结砂土的应力-应变关系以及剪切带的发展变化过程，颗粒流细观参数对温度具有显著的依赖性。研究结果对离散单元法在特殊土中的应用具有一定的理论和应用价值。

关键词: 离散单元法, 冻结砂土, 应力-应变关系, 剪切带

Abstract:

Based on the discrete element method (DEM), the model of particle flow for frozen sand clay has been established, the contact-bond model among balls is adopted in the simulation test. According to this model, the contact bond strength was employed to simulate the cementation of ice in the frozen sand clay. Comparison between the results of numerical simulations and laboratory tests under different temperature and confining pressure, the results shows good agreement between them. It is similar to the macro properties of frozen sand clay that the parameters of particle elements have the property of evident temperature-dependent. The results are valuable for developing the applicability of the DEM to analysis of special soil.

Key words: discrete element method, frozen sand clay, stress-strain relationship, shear bands

中图分类号:

TU 441

周凤玺，赖远明. 冻结砂土力学性质的离散元模拟[J]. , 2010, 31(12): 4016-4020.

ZHOU Feng-xi, LAI Yuan-ming. Simulation of mechanical behavior for frozen sand clay by discrete element method[J]. , 2010, 31(12): 4016-4020.

参考文献

相关文章 15

[1]	孙红, 宋春雨, 滕慕薇, 葛修润. 加荷条件下软黏土的孔隙演化特征[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 141-146.
[2]	旷杜敏, 龙志林, 周益春, 闫超萍, 陈佳敏, . 基于BP神经网络的岩土胶结材料速率敏感效应预测研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 390-399.
[3]	马秋峰, 秦跃平, 周天白, 杨小彬. 多孔隙岩石加卸载力学特性及本构模型研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2673-2685.
[4]	付龙龙, 周顺华, 田志尧, 田哲侃, . 双轴压缩条件下颗粒材料中力链的演化[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2427-2434.
[5]	李修磊, 李金凤, 施建勇, . 考虑纤维加筋作用的城市生活垃圾土弹塑性本构模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1916-1924.
[6]	张成功, 尹振宇, 吴则祥, 金银富, . 颗粒形状对粒状材料圆柱塌落影响的三维离散元模拟 [J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1197-1203.
[7]	李新明, 孔令伟, 郭爱国, . 原状膨胀土剪切力学特性的卸荷速率效应试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 3758-3766.
[8]	景路, 郭颂怡, 赵涛, . 基于流体动力学-离散单元耦合算法的海底滑坡动力学分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(1): 388-394.
[9]	曾志雄，孔令伟，李晶晶，李聚昭, . 干湿-冻融循环下延吉膨胀岩的力学特性及其应力-应变归一化[J]. , 2018, 39(8): 2895-2904.
[10]	陈敦，马巍，王大雁，穆彦虎，雷乐乐，王永涛，周志伟，蔡聪, . 定向剪切应力路径下冻结黏土变形特性试验[J]. , 2018, 39(7): 2483-2490.
[11]	刘勋楠，赵兰浩，毛佳，许栋,. 三维距离势离散单元法[J]. , 2018, 39(7): 2639-2650.
[12]	周兴涛，盛谦，崔臻，冷先伦，付晓东，马亚丽娜, . 颗粒离散单元法动力人工边界设置方法[J]. , 2018, 39(7): 2671-2680.
[13]	朱顺然，徐超，丁金华，. 土工织物-砂土界面的叠环式剪切试验[J]. , 2018, 39(5): 1775-1780.
[14]	崔臻，盛谦，冷先伦，罗庆姿,. 地下洞室地震动力响应的岩体结构控制效应[J]. , 2018, 39(5): 1811-1824.
[15]	王学滨，张楠，潘一山，张博闻，杜亚志，. 单轴压缩黏性土剪切带相互作用及损伤试验研究[J]. , 2018, 39(4): 1168-1175.

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