高炉矿渣粉煤灰混合料的宏细观力学参数相关性分析.pdf

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1、第32卷第2期土木工程与管理学报Vo1．32No．22015年6月JoumalofCivilEngineeringandManagementJun．2015高炉矿渣粉煤灰混合料的宏细观力学参数相关性分析刘香，吴成龙，孙国栋，陈彬(1．内蒙古科技大学建筑与土木工程学院，内蒙古包头014010；2．重庆交通大学a．水利水运工程教育部重点实验室；b．国家内河航道整治工程技术研究中心，重庆400074)摘要：在三维颗粒流离散元理论及已有试验数据的基础上，通过设置大量不同的数值样本，利用PFC3D对高炉矿渣粉煤灰混合料的室内大型直剪试验进行数值仿真。基于此，对混合料的宏细观力学参数进行相关性分析，进

2、而标定混合料的细观参数。结果表明：颗粒摩擦系数影响较小但不宜忽略，对粘聚力影响较大的范围一般介于0．3～1．5之间；刚度比与强度比对混合料的宏观力学响应会产生较大影响，分析认为宜将刚度比控制在0．4～2范围内，而强度比宜为0．4～4之间比较有效。半径因子对剪应力峰值及初始弹性模量所产生的影响具有同步性，并且随着半径因子的增大而增大，而强度参数中的内摩擦角与粘聚力随半径因子的增大呈相反趋势变化。最后，将数值模拟结果与室内试验进行对比分析，标定了}昆合料的细观参数，分析表明，数值计算的结果与室内试验结果基本吻合。关键词：大型直剪试验；三维颗粒流离散元；宏细观参数；敏感性分析中图分类号：TU59

3、9文献标识码：A文章编号：2095-0985(2015)02-0001-07CorrelationAnalysisofBlastFurnaceSlagFlyAshMixtureoftheMacroMicroMechanicsParameterLIUXiang，Cheng—long，SUNGuo一如，CHENBin(1．SchoolofArchitectureandCivilEngineering，InnerMongoliaUniversityofScienceandTechnology，Baotou014010，China；2．a．KeyLaboratoryofHydraulicandWa

4、terwayEngineeringoftheMinistryofEducation；b．NationalEngineeringResearchCenterforInlandWaterwayRegulation，ChongqingJiaotongUniversity，Chongqing400074，China)Abstract：Basedonthethree—dimensionalparticleflowdiscreteelementtheoryandtheexistingtestdata，Theblastfurnaceslagflyashmixturenumericalsimulation

5、oflargedirectsheartestwascariedoutbysettingalargenumberofdifferentvaluesofsamples，andusingPFC3D．Basedonthis，itanalysisthecorrelationofmixtureaboutmacromicro-mechanicsparameters，SOastocalibratethemicro—mechanicsparametersofmixture．Theresultsshowedthatparticlefrictioncoeficienthassmallimpactbutitsho

6、uldnotbeignored，therangewhichhasalargeimpactisgenerallybetween0．3～1．5；stiffnessratioandtheintensityratioofmixturehavegreatinfluenceonmacromechanicalresponse．Thispaperanalysisedthatthestiffnessratioshouldbecontrolledintherangeof0．4～2，whiletheintensityratioshouldbebetween0．4～4whichwouldbemoreeffecti

7、ve．Radiusfactorissynchronoustotheeffectofshearstresspeakvalueandtheinitialelasticmodulus，anditincreaseswiththeradiusfactor，while，thestrengthparametersoftheinternalfrictionangleandcohesionfactorincreaseswithradius