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题名土体力学特性颗粒尺度效应的理论与试验研究
被引量：5
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作者
冯德銮
房营光
侯明勋
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机构
华南理工大学土木与交通学院
华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室
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出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第S1期209-214,共6页
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基金
亚热带建筑科学国家重点实验室资助项目(No.2012ZA04)
国家自然科学基金青年基金(No.51208211)
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文摘
土体是一种复杂的颗粒体系,其强度与变形具有显著的颗粒尺度效应。为考虑土体不同尺度土颗粒对其宏观力学特性的影响,根据土颗粒间相互作用产生的黏聚和摩擦物理效应而非纯粹几何尺寸,划分土颗粒尺度层次以构造反映土体内部材料信息和颗粒特征信息的土体胞元。基于土体不同尺度结构层次上力学响应的特征,引入微重比的概念,建立具有多尺度分层次理论框架的胞元土体理论,解释土体力学特性颗粒尺度效应的物理机制,把微细观土力学理论从定性分析推进到定量计算的水平。设计一系列饱和重塑土的三轴不固结不排水剪切试验对土体的颗粒尺度效应进行测试,并定量计算胞元土体理论的应变梯度和內禀尺度等微细观计算参数。试验和理论计算结果均表明,土体强度和变形的颗粒尺度效应随加强颗粒的体分比增加以及粒径减小而增强,反映出土体强度和变形显著的颗粒尺度效应;土体强度和变形尺度效应的理论预测与试验结果具有较好的一致性。
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关键词
偶应力
微重比
土体胞元模型
颗粒尺度效应
內禀尺度
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Keywords
couple stress
ratio of micro-forces and gravity
soil cell element model
particle size effect
intrinsic length scale
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分类号
TU43
[建筑科学—岩土工程]
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题名土体直剪力学特性颗粒尺度效应理论与试验研究
被引量：2
- 2
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作者
冯德銮
房营光
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机构
华南理工大学土木与交通学院
华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室
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出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第S2期81-88,共8页
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基金
亚热带建筑科学国家重点实验室资助项目(No.2012ZA04)
国家自然科学基金青年基金(No.51208211)
中央高校基本科研业务费专项资金(No.2014ZZ0011)
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文摘
土体是一种颗粒物质,其强度与变形特性具有显著的颗粒尺度效应。根据土体颗粒间的连结性状和微重比,将土颗粒划分为基体颗粒与加强颗粒。构建了反映土体内部材料信息和颗粒特征信息的土体胞元,基于应变梯度理论建立可以描述土体颗粒尺度效应的土体胞元模型。设计一系列饱和重塑土的直接快剪试验以研究土体直剪力学特性的颗粒尺度效应,并定量计算了土体胞元模型的应变梯度和內禀尺度等微细观计算参数。试验结果表明,土体的剪切屈服应力随加强颗粒体积比和平均应变梯度的增加而增加,且与加强颗粒体积比呈近似线性关系,与平均应变梯度呈抛物线关系;加强颗粒粒径对土体的剪切屈服应力影响不明显。土体剪切屈服应力的试验结果与土体胞元模型的预测结果一致。
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关键词
应变梯度
土体胞元
颗粒尺度效应
內禀尺度
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Keywords
strain gradient
soil cell element model
particle size effect
intrinsic length scale
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分类号
TU43
[建筑科学—岩土工程]
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