CAJ | 학술논문

基于颗粒流理论和PFC程序,在解决建模过程中悬浮颗粒的消除、恒定法向荷载伺服机制的施加、拟静力加载状态的选取等问题后,较为完善地实现岩石节理PFC数值直剪试验,并分别从宏观和细观角度深入探讨节理在直剪试验过程中的力学演化特征和破坏机制.结合已有的节理直剪试验成果,进行室内试验和计算结果的对比分析,验证计算方法的可靠性.研究成果如下:(1)随恒定法向荷载的增大,剪切应力及其峰值时刻的剪切位移增大,节理面上黏结破坏颗粒增多,而剪切阻抗和节理剪胀效应却降低;(2)随剪切位移的增加,节理面上粒间法向接触数不断减少,接触矢量方向逐渐向剪切荷载施加方向偏转,而粒间接触压力不断增大,裂纹不断沿节理面附近产生,破裂频数在剪切应力达到峰值时最为强烈；(3)数值试验得到的剪切阻抗值普遍高于试验值,但减小模型颗粒半径可有效降低计算剪切阻抗值.室内试验和计算结果对比分析表明,新提出的颗粒流计算方法非常适用于岩石节理直剪试验的数值模拟,可为室内节理直剪试验和PFC节理模型细观力学参数选取的深入研究提供有益的参考.
기우과립류이론화PFC정서,재해결건모과정중현부과립적소제、항정법향하재사복궤제적시가、의정력가재상태적선취등문제후,교위완선지실현암석절리PFC수치직전시험,병분별종굉관화세관각도심입탐토절리재직전시험과정중적역학연화특정화파배궤제.결합이유적절리직전시험성과,진행실내시험화계산결과적대비분석,험증계산방법적가고성.연구성과여하:(1)수항정법향하재적증대,전절응력급기봉치시각적전절위이증대,절리면상점결파배과립증다,이전절조항화절리전창효응각강저;(2)수전절위이적증가,절리면상립간법향접촉수불단감소,접촉시량방향축점향전절하재시가방향편전,이립간접촉압력불단증대,렬문불단연절리면부근산생,파렬빈수재전절응력체도봉치시최위강렬；(3)수치시험득도적전절조항치보편고우시험치,단감소모형과립반경가유효강저계산전절조항치.실내시험화계산결과대비분석표명,신제출적과립류계산방법비상괄용우암석절리직전시험적수치모의,가위실내절리직전시험화PFC절리모형세관역학삼수선취적심입연구제공유익적삼고.