黏性土宏—细观参数关系的PFC2D模拟研究

黏性土宏—细观参数关系的PFC2D模拟研究
作者：徐松
来源：《中国水运》2017年第08期
关键词： PFC2D；黏性土；双轴试验；宏-细观参数
中图分类号：O59 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2017）08-0074-03
1 引言
PFC2D作为一种离散元数值模拟方法，克服了传统宏观力学模型连续性假设的弊端，但在现有实验水平条件下，PFC2D数值模拟所需的细观参数无法直接获取。

针对这一问题，国内外学者作了大量研究，Huang选用黏结模型对PFC2D样本宏观力学性质的比例法作了研究。

周健对砂土进行数值双轴试验，探讨了颗粒粒径、摩擦系数等细观参数变化对砂土宏观性质的影响。

5 结论
（1）采用PFC2D数值双轴试验研究黏性土宏-细观参数关系是可行的，获得的细观参数能够很好地反映土体原有的宏观力学性能。

（2）决定黏性土内摩擦角的细观参数是颗粒的摩擦系数，两者呈线性关系；颗粒切向黏结强度和颗粒接触强度比是影响黏性土粘聚力的最主要因素。

（3）上述研究成果均是在特定的颗粒粒径、级配、初始应力状态、加载速度等条件下获得的，因此具体模型试验的细观参数选择时，上述公式、结论等只能作为一种定性的参考。

参考文献：
[1] HUANG H Y. Discrete element modeling of took-rock interaction[D].Minneapolis：University of Minnesata，1999.
[2] 周健，池毓蔚，池永等.砂土双轴试验的颗粒流模拟[J].岩土工程学报， 2000， 22（6）： 701-704.
[3] 徐小敏，凌道盛，陈云敏等. 基于线性接触模型的颗粒材料细-宏观弹性常数相关关系研究[J].岩土工程学报， 2010， 32（7）： 991-998.
[4] 赵国彦，戴兵等.平行黏结模型中细观参数对宏观特性影响研究[J].岩石力学与工程学报， 2012， 31（7）： 1491-1498.
[5] 周健，池永.土的工程力学性质的颗粒流模拟[J].固体力学学报， 2004， 25（4）：377-382.
[6] 陈亚东，于艳等.PFC3D模型中砂土细观参数的确定方法[J].2013， 35（2）： 88-93.
[7] 周博，汪华斌等. 黏性土细观与宏观力学参数相关性研究[J].岩土力学， 2012， 33（10）： 3171-3178.
[8] 陆祖煜. 土质边坡稳定性分析原理、方法和程序[M].北京：中国水利水电出版社，2003.。