岩土力学 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (7): 2213-2223.doi: 10.16285/j.rsm.2025.0635CSTR: 32223.14.j.rsm.2025.0635
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蒋明镜1, 2,陈瑞鑫1,周志豪3
JIANG Ming-jing1, 2, CHEN Rui-xin1, ZHOU Zhi-hao3
摘要: 颗粒形状及定向排列所导致的初始各项异性对胶结岩土材料的力学特性影响明显。为提出具有微观力学机制的胶结岩土材料各向异性强度准则,基于规则排列的椭圆颗粒集合体,通过微观力学解析模型建立了规则排列椭圆颗粒集合体的等效格构模型,将颗粒接触特性赋予至对应的格构梁,并采用考虑胶结尺寸影响的非线性微观屈服准则定义了格构梁的破坏。通过对代表性单元的失稳状态进行力学分析,提出了以微观参数(颗粒形状参数、接触参数)和沉积方向角表示的宏观各向异性强度解析解和对应强度参数的宏微观关联解。通过离散单元法(discrete element method,简称DEM)为基础的数值模拟验证了解析解的正确性。研究结果表明,所提出的强度解析式能较好地反映初始各向异性对胶结岩土材料力学特性的影响,宏微观定量关联解析解揭示了颗粒形状、规则排列方式所导致的初始各向异性以及粒间接触特性对宏观力学行为的定量影响规律。
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