级配碎石双轴数值试验方法及其影响因素

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1、第43卷第7期同济大学学报(自然科学版)Vo1．43No．72015年7月JOURNALOFTONGJIUNIVERSITY(NA1t【珉AI．SCIENCE)Ju1．2015文章编号：0253—374X(2015)07—1045．06DOI：10．11908／j．issn．0253—374x．2015．07．013级配碎石双轴数值试验方法及其影响因素蒋应军，李寿伟，陈浙江，方剑。(i．长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室，陕西西安710064~2．金华市公路管理局，浙江金华321000；3．金华市交通工程质量监督站，浙江金华321

2、000)摘要：利用颗粒流理论建立了级配碎石(GBS)接触本构模effectonthenumericaltestresults．Thepeakpointof型，同时构建了级配碎石双轴数值试验方法．分析了双轴数deviatoricstressincreaseslinearlywithtl1eincreaseof值试验的影响规律，并验证了双轴数值试验方法的可靠性．frictioncoeficientandshearmodulus．结果表明：采用应变率控制模式比采用位移控制模式所得数Keywords：roadengineering；graded

3、brokenstone(GBS)；值试验结果更稳定；加载速率为0．5％·min一、试件尺寸为particleflowcode：numericalsimulationofbiaxialtest；micro0300mrnXh600mm时，加载速率和试件尺寸对数值试验结mechanicalparameters果影响甚微；偏应力随围压的增大呈线性增大；泊松比对数值试验结果影响较小；偏应力峰值随摩擦系数与剪切模量的增大接近于线性增大．级配碎石常用作路面柔性结构层，主要缺陷在关键词：道路工程；级配碎石(GBS)；颗粒流；双轴数值试于车辆荷载作用下易

4、产生较大的塑性变形破坏_】]．验；微力学参数因此，研究并揭示级配碎石强度变形特性具有重要中图分类号：U414文献标志码：A工程意义．三轴试验因其试验原理和操作方法相对简单，被广泛应用于研究土工材料的强度变形特性．BiaxialNumericalSimulationonGraded自20世纪60年代以来，随着土石坝工程的不断发BrokenStoneandItsInfluenceFactors展，墨西哥、美国和Et本等应用大型三轴压缩仪对粗粒料的强度与变形特性进行了较系统的试验研究．JIANGYingjun，LIShouwei。，67-IN

5、qZhejiang。，金刚[z]采用三轴试验研究了级配碎石剪切性能影响rGJian0因素．日本学者KokushoE。]对大型三轴试验仪微小(1_KeyLaboratoryforSpecialAreaHighwayEngineeringoftheMinistryofEducation，Chang’anUniversity，xi’an，710064，China；应变的连续测试方法进行了研究．Janoo等I4]利用三2．HighwayAdministrationBureauofJinhua，Jinhua321000，China；轴试验研究了级

6、配碎石粗集料形状、纹理等对级配3．QualitySupervisionStationofJinhuaCommunicationsDepartment，碎石剪切性能的影响规律．然而，对于颗粒尺寸较大Jinhua321000，China)的粗粒土来说，室内三轴试验必须在中或大型三轴仪上进行；其次，三轴仪受应变测试精度制约，较难Abstract：Acontactingconstitutivemode1wases切blishedand获取连续应变过程中的变形特性．这些因素都是国abiaxialnumericaltestmeth0dongrade

7、dbrokenstone(GBS)wasproposedbasedonparticleflowcode．Influencelawsof内外有关级配碎石三轴试验研究相对较少的主要原thenumerica1testwerestudied．andthereliabilityand因．practicalityofthenumerica1testwereverified．Theresults鉴于目前国内拥有大型三轴试验仪的单位较showthatcomparedwithdisplacementcontrolmode．the少，试验成本较高，且在深入

8、研究试件尺寸效应、加resultsofthenumericaltestaremorestablethanthatofstrain载方式和加载速率等因素对三轴试验结果影响规律ratecontro1mode．W