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题名基于尺寸效应的粗粒土单颗粒破碎试验及数值模拟
被引量：26
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作者
孟敏强
王磊
蒋翔
汪成贵
刘汉龙
肖杨
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机构
重庆大学土木工程学院
重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室
库区环境地质灾害防治国家地方联合工程研究中心(重庆)
中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室
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出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第9期2953-2962,共10页
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基金
国家自然科学基金项目(No.51922024,No.51509024)
中央高校基本科研业务费(No.2019CDXYTM0033)
国家重点实验室开放基金(No.SKLGDUEK1810)。
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文摘
在外荷载等因素作用下,粗粒土易发生颗粒破碎。对泥岩和砂岩颗粒进行了一系列的单颗粒破碎试验,基于尺寸效应和颗粒破碎分形模型,研究了单颗粒破碎强度、破碎能量及Weibull模量等与分形维数间的关系。利用PFC3D对单颗粒破碎过程进行分析,并与试验数据对比,验证了数值程序的可靠性;随后扩展到大颗粒粒径,分析了其单破碎强度及破碎能量。结果表明:在同类试验条件下,不同材料所得的分形维数是不同的;不同粒径砂岩的破碎程度均大于泥岩;单颗粒破碎强度具有明显的尺寸效应;单颗粒破碎强度与破碎能量均可通过分形维数与颗粒粒径预测得出;修正后的Weibull模量也可通过分形维数得出;数值模拟结果与试验结果及预测结果基本一致;大颗粒粒径单颗粒破碎强度模拟结果与预测结果基本一致,破碎能量稍有差异,需进一步试验验证。研究成果可为获取大粒径粗粒土的单颗粒强度与变形特性提供参考。
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关键词
尺寸效应
分形维数
单颗粒破碎强度
破碎能量
WEIBULL分布
数值模拟
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Keywords
size effect
fractal dimension
single-particle crushing strength
crushing energy
Weibull distribution
numerical simulation
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分类号
TU411
[建筑科学—岩土工程]
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