非饱和重塑与结构性黄土平面应变试验三维离散元模拟

摘要

黄土的宏观力学行为受其微观结构影响显著,为探究非饱和重塑与结构性黄土在平面应变条件下的宏微观力学性质,采用考虑粒间吸引力与化学胶结的非饱和结构性黄土胶结接触模型,开展了非饱和重塑与结构性黄土常含水率条件下的平面应变三维离散元模拟.分析了平面应变条件下不同有效围压对黄土宏观力学行为的影响,并探究其微观机理.模拟结果表明:有效围压对非饱和重塑黄土与结构性黄土应力应变响应影响存在较大差异.非饱和重塑黄土在较小有效围压时呈应变硬化,随有效围压的增大逐步过渡为应变软化,而结构性黄土在不同有效围压下均表现为应变软化,且围压越小,应变软化越显著.在微观尺度上,胶结达到轴向应变2％时开始持续破坏,对于结构性土的峰值应力影响显著;胶结同时会阻碍结构性土各向异性发展.