堆石料细观本构参数反演的CLUMP颗粒模型

摘要

为了模拟堆石料三轴压缩实验中颗粒间的咬合作用,提出了一种不改变模型孔隙率、不添加删除颗粒的随机CLUMP颗粒生成方法,并利用该方法进行堆石料细观本构模型参数反演。以蒲石河抽水蓄能电站输水洞开挖出的堆石料三轴压缩实验为例进行计算,结果表明：每个CLUMP颗粒由两个球型颗粒构成时计算结果与实验结果吻合最好,各载荷步偏应力相对误差均值为6.31%。随着构成CLUMP颗粒的球型颗粒数量的增加,细观参数中的接触弹性模量随之线性减小,法向刚度与切向刚度之比随之略有增加,而摩擦系数趋于一个常数。使用反演参数对400和600 k Pa围压下的实验结果进行预测,平均相对误差分别为8.29%和10.60%,模拟曲线与实验曲线基本一致,验证了该方法的有效性。