散粒體的加卸載與應(yīng)力釋放特性.pdf

1、針對(duì)巖土體開挖問(wèn)題的力學(xué)行為，利用散粒體的單元試驗(yàn)和模型試驗(yàn)研究?jī)?nèi)摩擦對(duì)加卸載和應(yīng)力釋放特性的影響，從而尋求巖土材料內(nèi)摩擦對(duì)開挖荷載的影響。
　　 依據(jù)散粒體單元的應(yīng)力-應(yīng)變特性，將單元加卸載劃分為加載、彈性卸載、伸長(zhǎng)卸載和拉伸四個(gè)階段，通過(guò)摩擦功和應(yīng)變能的變化，分析了內(nèi)摩擦的作用，并結(jié)合重力場(chǎng)下散粒體的局部卸載試驗(yàn)和砂的模型加卸載試驗(yàn)，初步分析了內(nèi)摩擦對(duì)應(yīng)力釋放特性的影響。
　　 采用玻璃珠和豐浦砂進(jìn)行了多組三軸伸長(zhǎng)試

2、驗(yàn)，研究了圍壓、初始固結(jié)狀態(tài)以及材料物理特性對(duì)散粒體伸長(zhǎng)卸載應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的影響，試驗(yàn)結(jié)果表明散粒體的伸長(zhǎng)卸載強(qiáng)度服從莫爾-庫(kù)侖強(qiáng)度準(zhǔn)則，與平均有效應(yīng)力成正比。散粒體在伸長(zhǎng)卸載過(guò)程中體積膨脹，顆粒間的內(nèi)摩擦阻力隨著應(yīng)變逐漸發(fā)揮出來(lái)。
　　 在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用三維離散元方法模擬了玻璃珠的伸長(zhǎng)卸載試驗(yàn)，對(duì)比分析了圍壓、初始固結(jié)狀態(tài)以及散粒體的物理特征包括孔隙比、接觸剛度、配位數(shù)、內(nèi)摩擦系數(shù)、級(jí)配對(duì)伸長(zhǎng)卸載特性的影響，并進(jìn)一步做了細(xì)

3、觀機(jī)理解釋。
　　 采用石英砂、玻璃筒容器和矩形鐵箱容器，設(shè)計(jì)了砂的靜力模型加卸載試驗(yàn)。對(duì)外荷載施加和卸除作用下砂中的應(yīng)力變化進(jìn)行了測(cè)量，得到了加卸載作用下砂中應(yīng)力變化規(guī)律，明確了砂內(nèi)部應(yīng)力釋放與卸荷水平、當(dāng)前應(yīng)力狀態(tài)和砂中內(nèi)摩擦水平均有關(guān)系。通過(guò)對(duì)散粒體變形和應(yīng)力釋放的細(xì)觀機(jī)理分析，結(jié)合前述的三軸試驗(yàn)結(jié)果，提出了散粒體的應(yīng)力釋放模型。
　　 根據(jù)提出的應(yīng)力釋放模型，結(jié)合彈性理論計(jì)算得到的孔洞周圍應(yīng)力，提出了圓形、橢圓和