基于三轴试验与离散元模拟的路基土力学特性研究
2021-04-13崔世斌水晨光
黑龙江工程学院学报 2021年2期
崔世斌,樊 猛,水晨光
(宿州学院 资源与土木工程学院,安徽 宿州 234000)
路基上基层直接承受着交通荷载的作用,砂土作为路基的主要填料,在选择填筑时主要是看其抗变形能力与抗剪强度等力学特性。对于土的抗剪强度和抗变形特性的研究,国内外学者主要是利用室内三轴试验和离散元模拟的方法[1-3]。例如,冷伍明等[4-6]对路基土开展大型三轴剪切试验和数值模拟分析,探究粗粒土填料在荷载作用下的变形规律;张敏等[7]采用福建标准砂,通过固结排水试验探究中主应力系数对砂土的应力应变和抗剪强度的影响。朱小可等[8]利用三轴试验和离散元数值模拟探究砂土在循环荷载作用下的力学特性。Thornton[9]对密砂和粗砂进行三轴压缩和离散元模拟试验,从宏观上观察到室内试验与离散元模拟试验中的应力应变特性有着很好的一致性。
虽然众多学者们对路基土或砂土的强度特性做了很多研究,然而砂土的天然结构比较复杂,其抗变形能力与抗剪强度等力学性质都与其本身的结构和物理性质有关[10-12]。故此,学者们在三轴试验的基础上展开一系列的研究,蔡正银等[13]通过一系列的三轴试验,研究砂土的变形特性和临界状态。赖远明等[14]分析三轴试验下不同含水率的砂土强度与温度变化的关系;Omar等[15]通过对不同尺寸砂土进行排水和不排水三轴试验,探究试样尺寸和尺度效应对砂土剪切特性的影响,研究表明,试样小的砂土的抗剪强度大;……
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