胶凝砂砾石材料宏细观参数及破坏模式研究

摘要

采用颗粒离散元方法对胶凝砂砾石材料开展了大量压缩试验,探讨了胶凝砂砾石材料的细观参数和宏观力学参数间的相关性。研究结果表明:材料的弹性模量E与平行黏结法向刚度kn和切向刚度ks、接触黏结法向刚度kn、平行黏结黏聚力c呈线性相关,与摩擦系数f呈非线性相关;应力峰值σd与接触黏结切向刚度k s呈线性关系,应力峰值σd与平行黏结抗拉强度σt、kn、f呈非线性关系;结合室内试验,得出了适合胶凝砂砾石材料的细观参数。在此基础上,进一步从细观角度揭示了材料的破坏演化过程。从细观试验来看,试件内部每一次裂纹的产生均伴随着应力降,试件的破坏是一个由内向外发展的过程;第一条主裂缝的贯通出现在峰值应力后,伴随着应力降,裂缝宽度逐渐增大,由于试件受力部位的转移导致第二条主裂缝的贯通,试件最终呈共轭型破坏。