堆石料缩尺方法的分形特性及缩尺效应研究.pdfVIP

第 36 卷第 4 期 岩 土 力 学 Vol.36 No. 4 2015 年 4 月 Rock and Soil Mechanics Apr. 2015 DOI：10.16285/j.rsm.2015.04.026 堆石料缩尺方法的分形特性及缩尺效应研究 赵婷婷 1, 2，周 伟 1, 2，常晓林 1, 2，马 刚 1, 2，马 幸 1, 2 （1. 武汉大学 水资源与水电工程科学国家重点实验室，湖北 武汉 430072；2. 武汉大学 水工岩石力学教育部重点实验室，湖北 武汉 430072） 摘 要：采用 6 种不同缩尺方法将同一条现场级配曲线缩制成不同的数值模拟级配曲线，建立以不同粒径范围内颗粒数为测 量数的分形模型，研究了颗粒??配分布的分形特性；基于颗粒流方法，生成与级配曲线相对应的 6 组数值试样进行双轴压缩 试验，研究了缩尺方法对数值试样宏观力学特性及细观力学响应的影响；并讨论了颗粒级配分布的分形特性与数值试样力学 特性之间的关系。结果表明：采用不同方法缩尺后数值试样的颗粒级配分布具有分形特性，分维数 D 为 1.463～1.783；随着 缩尺方法相似比尺 M 的增大，数值试样中细颗粒数量增多，粗细颗粒的充填关系得到改善，力学特性逐步提高；颗粒级配 分布分维数 D 与数值试样力学特性指标之间存在较好的线性关系。 关 键 词：堆石体；缩尺方法；缩尺效应；分形；颗粒流 中图分类号：TV 311 文献标识码：A 文章编号：1000－7598 (2015) 04－1093－09 Fractal characteristics and scaling effect of the scaling method for rockfill materials ZHAO Ting-ting1, 2，ZHOU Wei1, 2，CHANG Xiao-lin1, 2，MA Gang1, 2，MA Xing1, 2 （1. State Key Laboratory of Water Resources and Hydropower Engineering Science, Wuhan University, Wuhan, Hubei 430072,China; 2. Key Laboratory of Rock Mechanics in Hydraulic Structural Engineering of Education Ministry, Wuhan University, Wuhan, Hubei 430072, China） Abstract: Six scaling methods are adopted to create six grading curves for numerical simulation based on one in-situ grading curve. The rate of number of particles in an interval to total number of particles is regarded a