【摘 要】
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采用变量控制法较全面地分析了各细观参数与宏观参数的定量关系,表明:弹性模量E随颗粒模量E_c、黏结模量_c、平行黏结半径乘子呈线性增长,随颗粒刚度比k_n/k_s、黏结刚度
【机 构】
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重庆交通大学河海学院; 中国科学院武汉岩土力学研究所岩石力学与工程国家重点实验室; 后勤工程学院建筑工程系;
【基金项目】
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国家重点基础研究发展计划(No.2011CB013600,No.2011CB710606);重庆市自然科学基金(No.cstc2012jjys0001)~~
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采用变量控制法较全面地分析了各细观参数与宏观参数的定量关系,表明:弹性模量E随颗粒模量E_c、黏结模量_c、平行黏结半径乘子呈线性增长,随颗粒刚度比k_n/k_s、黏结刚度比k_n/k_s呈对数减小;泊松比则主要受k_n/k_s和k_n/k_s的影响,两者之间呈对数关系;颗粒键的黏结强度决定了材料的强度,室内材料黏聚力c和抗拉强度σ_t主要受法向平行黏结强度σ_c、平行黏结强度比K_σ的影响,随σ_s线性增长,随K_σ对数减小;摩擦角φ主要受颗粒摩擦系数u影响,两者呈对数关系。分析裂隙扩展特征,表明材料法向黏结强度σ_s和切向黏结强度τ_c的相对大小决定裂纹分布规律,随K_σ增大,岩样的拉破坏区域减少,而压剪破坏区域增加,破坏面由剪切破坏向共轭破坏发展;材料的强度离散性越小,岩样破坏趋于集中,破坏面明显,强度均值标准差比值K_△>3.5为宜;k_n/k_s增加,宏观破坏形式向共轭破坏发展。细观参数的选取除了匹配强度参数,同时还需要考虑破坏形式的一致,考虑多参数相互影响,建立了宏细观参数之间的经验公式,对细观参数进行优化选择,并做了实例验证。室内试验和数值模拟获得的峰值荷载、变形参数、剪切强度等数值接近,应力-应变演化规律相同,破坏形态一致,表明细观参数结果是可靠的。
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