基于PFC3D的点荷载试验数值模拟
2021-06-17刘友博葛颜慧綦鸿远王国栋
山东交通学院学报 2021年2期
关键词:模型
刘友博,葛颜慧,綦鸿远,王国栋
山东交通学院 交通土建工程学院,山东 济南 250357
0 引言
在工程实践中,获取岩石强度主要有标准单轴抗压试验和点荷载试验2种方法,相对于单轴抗压试验,点荷载试验操作简单,试样要求低,可快速获取强度指标,易于现场开展试验,可较为准确的评价岩石强度,在边坡稳定工程和隧道施工中应用广泛[1-4]。
在不规则岩石点荷载试验中发现岩石尺寸对岩石点荷载强度具有一定影响,测试结果换算成单轴抗压强度时误差较大。刘明松等[5]采用RFPA2D软件研究了岩石点荷载对先前所受应力的记忆效果与岩石试件尺寸的关系;李先炜等[6]利用点荷载试验方法探讨了5种典型不规则形状岩块的应力分布规律;Broch等[7]对不同高度H和直径D的标准试件进行点荷载试验,发现当H/D一定时,H和D增大,点荷载强度基本不变,当D保持不变时,点荷载强度随H/D的增大而显著降低;Peng[8]基于有限元法对试样的应力状态进行研究,分析得知当H/D<1时,试样内部的应力状态才能保持稳定;罗文忠[9]通过开展现场试验验证了点荷载强度随尺寸呈一定规律的变化,表明试样的厚度和宽度对点荷载强度影响较大,试样长度对测试强度几乎没有影响。
在岩石强度的研究中,有限元法和离散元法在岩石数值模拟研究中应用广泛[10-14]。离散元法相对于有限元法能更好的表现岩体的不连续性和颗粒运移情况。本文从点荷载试验出发,依托山西中部引黄工程TBM 2标,开展点荷载试验和室内单轴压缩试验,获取岩体强度参数,建立单轴压缩试验数值模型,对岩体进行参数标定并建立点荷载试验数值模型,通过改变岩石宏观参数和细观参数研究点荷载强度的变化规律,以期为实际工程提供参考。……
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