基于细观力学特性的堆石料三轴数值模拟及尺寸效应研究

摘要

为阐明玄武岩堆石料受载时力学特性的尺寸效应规律，采用颗粒流数值模拟与室内试验相结合的方法，引入室内单粒压缩试验所得的颗粒强度和弹性模量的尺寸效应规律，依据三轴压缩试验的标定结果调整不同级配料的细观参数，开展原型及缩尺级配堆石料三轴数值模拟。研究结果表明：随着颗粒粒径的增大，试样中易形成应力集中，从而发生破坏，主要表现为剪缩体变。提出邓肯-张E-B模型参数K、K_b、φ₀、Δφ受粒径尺寸效应影响的修正公式，揭示参数K、K_b、φ₀随颗粒粒径增大而减小、参数Δφ随颗粒粒径增大而增大的变化规律。研究结果为坝体应力变形预测提供参考。

关键词

堆石料 / 尺寸效应 / 邓肯-张E-B模型 / 三轴数值模拟 / 强度及变形特性 / 颗粒粒径