土石混合体的三轴数值模拟及宏细观变形分析

张润涵; 张凌凯; 崔熙灿

doi:10.20040/j.cnki.1000-7709.2023.20221808

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土石混合体的三轴数值模拟及宏细观变形分析

水利水电工程 | 更新时间：2026-02-25

- 土石混合体的三轴数值模拟及宏细观变形分析
- 土石混合体的三轴数值模拟及宏细观变形分析
- 水电能源科学 2023年第7期页码：171-174+31
- 作者机构：
  
  1. 新疆农业大学水利与土木工程学院
  2. 新疆水利工程安全与水灾害防治重点实验室
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金青年科学基金项目(52109136);水文水资源与水利工程科学国家重点实验室“一带一路”水与可持续发展科技基金项目(2020492211);中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室开放基金项目(IWHR-SKL-KF201908)
- DOI：10.20040/j.cnki.1000-7709.2023.20221808
  中图分类号： TV41
- 纸质出版：2023
- 稿件说明：
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张润涵, 张凌凯, 崔熙灿. 土石混合体的三轴数值模拟及宏细观变形分析[J]. 水电能源科学, 2023,(7):171-174+31.

张润涵, 张凌凯, 崔熙灿. 土石混合体的三轴数值模拟及宏细观变形分析[J]. 2023, (7): 171-174+31.
张润涵, 张凌凯, 崔熙灿. 土石混合体的三轴数值模拟及宏细观变形分析[J]. 水电能源科学, 2023,(7):171-174+31. DOI： 10.20040/j.cnki.1000-7709.2023.20221808.

张润涵, 张凌凯, 崔熙灿. 土石混合体的三轴数值模拟及宏细观变形分析[J]. 2023, (7): 171-174+31. DOI： 10.20040/j.cnki.1000-7709.2023.20221808.

摘要

筑坝料的力学特性能够直接影响心墙坝的沉降变形及结构稳定性，为究其根本原因，采用宏细观相结合的手段探究土石混合体的力学性能及内部变形破坏机制。以西藏澜沧江如美水电站工程为例，基于离散元颗粒流法开展大型三轴数值模拟试验，结果表明，随块石形态的不规则度提高，应力峰值出现节点提前、峰值强度明显增大并伴有显著软化特征，剪缩性不明显，剪胀性突出；剪切带由单一“工”字型向复杂“工”字型破坏形态演化，厚度由45 mm增至105 mm

最终鼓胀破坏面积成倍递增至35 000 mm

;力链强度极值增大且数目增多。增大含石量也是提高试样峰值强度的关键；含石量较低时试样剪缩特性突出，剪胀特性不明显；随含石量增大，块石“齿轮”效应增强，剪切带破坏形态由光滑反“S”型向多条不规则剪切带过渡，厚度由47.5 mm增为105 mm

鼓胀破坏区面积从12 800 mm

演化至35 000 mm

强力链数目增长，力链强度极值由10.49 kN提高至164.30 kN。可选择不规则度高的块石并提高含石量以增强结构强度稳定性，研究结果可为工程后期稳定性评价及拟建大坝工作提供参考。

Abstract

关键词

Keywords

references

含砾滑带土三轴剪切的精细数值模拟研究[D]. 李长圣.南京大学,2014(03)

直剪试验下砂土剪切带形成的细观变形机制[J]. 潘远阳;魏玉峰;李远征;杨豪;雷壮.水利水运工程学报,2020(03)

考虑不同颗粒形状的PFC~(3D)砂土直剪试验模拟研究[J]. 杨升;李晓庆.水利水电技术,2019(03)

含石量对土石混合体剪切特性的影响[J]. 唐建一;徐东升;刘华北.岩土力学,2018(01)

基于大型直剪试验的土石混合体剪切带变形特征试验研究[J]. 胡峰;李志清;胡瑞林;周应新;岳锐强.岩石力学与工程学报,2018(03)

块石含量和空间分布对土石混合体抗剪强度影响的离散元分析[J]. 严颖;赵金凤;季顺迎.工程力学,2017(06)

基于不规则颗粒离散元的土石混合体大三轴数值模拟[J]. 金磊;曾亚武;李欢;李晶晶.岩土工程学报,2015(05)

A discrete numerical model for granular assemblies[J]. P. A. Cundall;O. D. L. Strack.Géotechnique,1979(1)

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