复杂应力下两种胶结颗粒微观力学模型的试验研究.pdfVIP

第33卷 第3期 岩 土 工 程 学 报 Vol.33 No.3 2011年 .3月 Chinese Journal of Geotechnical Engineering Mar. 2011 复杂应力下两种胶结颗粒微观力学模型的试验研究 蒋明镜，孙渝刚，李立青 (同济大学土木学院地下建筑与工程系，岩土及地下工程教育部重点实验室，上海 200092) 摘 要：将胶结颗粒理想化为两铝棒在指定位置处形成胶结，根据铝棒间胶结物厚度的不同，分别定义为有厚度胶结 颗粒和无厚度胶结颗粒，对上述两种胶结颗粒进行一系列力学试验（包括：拉伸、压缩、压剪、压扭和复杂应力试验）, 从而对理想胶结颗粒的微观力学特性进行试验研究。试验结果表明：胶结厚度和法向压力对胶结颗粒的力学性能影响 显著，随着胶结厚度的增大，试样的抗拉强度和延性均增大，其抗压特性由塑性硬化向塑性软化转变。无厚度试样抗 剪和抗扭强度始终随法向压力的增大而增大，而有厚度试样则先随法向压力的增大而增大，当法向压力超过某一数值 后，其强度又随着法向压力的增大而减小。在三维应力空间中（法向压力–扭矩–剪力）无厚度胶结颗粒的强度包线 呈椭圆抛物面状，而有厚度胶结颗粒强度包线呈水滴状。 关键词：胶结颗粒；微观力学模型；离散单元法 中图分类号：TU411 文献标识码：A 文章编号：1000 –4548(2011)03 –0354 –07 作者简介：蒋明镜(1965 – ) ，男，教授，博士生导师，“同济大学特聘教授”，主要从事天然结构性黏土、砂土、非 饱和土、太空土和深海能源土宏观微观试验、本构模型和数值分析研究。E-mail: mingjing.jiang@tongji.edu.cn 。 Experimental study on micro-mechanical model for two different bonded granules under complex stress conditions JIANG Ming-jing, SUN Yu-gang, LI Li-qing (Key Laboratory of Geotechnical Underground Engineering, Ministry of Education, Dept. of Geotechnical Engineering, College of Civil Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China) Abstract: The micro-mechanical properties of idealized bonded granules are experimentally studied. The bonded granules are idealized by two aluminum rods glued together. Two types of bonded granules different from the bond thickness between rods are investigated, namely thin bonded rods and thick bonded rods. The mechanical tests are performed on these two bonded rods. The experimental results show that the bond thickness and the normal force have a significant effect on the mechanical properties of the bon