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《石灰岩细观力学特性的颗粒流模拟》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第31卷增刊2岩土力学Vol.31Supp.22010年11月RockandSoilMechanicsNov.2010文章编号:1000-7598(2010)增刊2-0390-06石灰岩细观力学特性的颗粒流模拟112徐金明,谢芝蕾,贾海涛(1.上海大学土木工程系,上海200072;2.上海自然博物馆工程建设指挥部,上海200041)摘要:岩体地区地质灾害的发生和发展取决于岩石细观组分的运动学行为。研究岩石运动学行为时通常将岩石作为整体研究对象较多,而直接以细观组分为对象的研究较少。以石灰岩为例,根据室内试验获得的岩石力学性质指标
2、,使用基于非连续介质理论的颗粒流方法,将材料离散成刚性颗粒组成的模型,把颗粒细观变化与宏观力学特性联系起来,建立了石灰岩的细观结构模型,获得了颗粒接触力、颗粒接触模量、接触连接强度和连接刚度比等细观力学参数。由于文中直接以细观成分为研究对象、反映了岩石和岩体组成的本质特点,所得结论不仅对含裂隙岩石本构关系研究具有广阔的应用前景,而且对岩体工程性质和地质灾害机制研究也具有重要的理论意义。关键词:石灰岩;细观力学特性;颗粒流;模拟中图分类号:TU452文献标识码:ASimulationofmesomechanicalproperti
3、esoflimestoneusingparticleflowcode112XUJin-ming,XIEZhi-lei,JIAHai-tao(1.DepartmentofCivilEngineering,ShanghaiUniversity,Shanghai200072,China;2.ShanghaiScienceandTechnologyMuseum,Shanghai200041,China)Abstract:Theformationanddevelopmentofgeologicaldisastersinrockareaar
4、edependantonthekinematicbehaviorsofrocks,especiallyofgrains,fissures,andfillingsintherocks.Intheconventionalstudies,rocksaregenerallytreatedasentiretiesandfewconcernsareconcentratedontheindividualmeso-compositionsintheserocks.Takingalimestoneforexample,macromechanica
5、lpropertieswereobtainedfortherockspecimensoflaboratorytests;andparticleflowcodeintwo-dimensions(PFC2D)wasusedforsimulatingthemacromechanicalpropertiesoftherockmaterial.Inthesimulation,thematerialwasdiscretizedasanassemblyofrigidparticles.Themesomechanicalparameters,s
6、uchascontactforces,contactmodulus,normalcontactstrengths,andstiffnessratio,wereobtained;andthemesostructuralmodelwasestablishedforthelimestone;connectingmeso-levelchangesinparticleswithmacromechanicalproperties.Becausetheindividualcompositionsweretakenasthedirectobje
7、ctives,reflectingtheintrinsicfeaturesofrockmaterialsorrockmasses,thetechniquespresentedhereinmaybeofgreatsignificanceinstudyingtheconstitutivelawoffissuredrocks,engineeringpropertiesofrockmasses,andmechanismofgeologicaldisasters.Keywords:limestone;mesomechanicalprope
8、rty;particleflow;simulation之间的相互作用和破裂面的形成扩展过程。1引言使用颗粒流方法对土的细观力学行为进行细岩体地区地质灾害的发生和发展取决于岩石观模拟,多使用PFC2D(particleflowcodein的运动学行为、尤其是岩石中