基于细观统计的各向异性砂土摩擦特性与破坏机制研究 |
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引用本文: | 陈立平,张顶立,房倩,应国刚,王剑晨.基于细观统计的各向异性砂土摩擦特性与破坏机制研究[J].岩石力学与工程学报,2014(Z1):3291-3298. |
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作者姓名: | 陈立平 张顶立 房倩 应国刚 王剑晨 |
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作者单位: | 北京交通大学城市地下工程教育部重点实验室; |
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基金项目: | 国家重点基础研究发展计划(973)项目(2010CB732102);国家自然科学青年基金资助项目(51108020);博士创新基金资助项目(2013yjs055) |
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摘 要: | 应用细观统计的方法,从细观颗粒层面对砂土各向异性产生的机制进行研究,分析沉积倾角对砂土宏观摩擦特性与抗剪强度的影响,在此基础上对影响各向异性砂土摩擦特性和峰值强度的2个细观因素——抗剪承载系数和颗粒整体稳定性进行研究,并借助于"塑性铰–楔块"模型对这2个因素的具体作用机制进行分析,得到基于细观统计方法的各向异性砂土峰值内摩擦角的计算方法。最后利用改进的直剪实验对结果进行验证,研究结果表明:(1)土体内部颗粒定向排列是引起各向异性的主要因素,原生各向异性与次生各向异性产生的细观机制基本相同;(2)沉积倾角对剪切面上颗粒方向角的分布规律具有较大影响,并对土体宏观力学特性产生影响;(3)砂土承载力主要受颗粒方向角分布规律、颗粒整体稳定性和颗粒表面摩擦特性3个因素的影响,三者作用结果的叠加为最终土体强度,可进行量化计算。
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关 键 词: | 土力学 各向异性 细观统计 沉积倾角 抗剪承载系数 整体稳定性 改进的直剪实验 |
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