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夹层泥化粗粒土三轴试验的颗粒流模拟: 2025年; 为探讨三峡库区软弱夹层泥化形成粗粒土的力学特性,特别是其黏聚力和内摩擦角的变化规律,采用颗粒流软件PFC3D(Particle Flow Code 3D)对泥化粗粒土进行三轴模拟试验分析,以球形颗粒作为基础单元,针对1 mm以下的细颗粒采用等质量替换的方法,适当减少颗粒数量以提高计算效率.当分维数为2.312时,随着球形颗粒最大粒径从20 mm降低到10 mm和5 mm,模拟试样的黏聚力和内摩擦角均有所减小.设置由4个球形颗粒组成的近四面体颗粒簇时,得到的模拟粗粒土试样黏聚力明显高于球形颗粒的试验结果,同时内摩擦角也有显著增加.随着泥化粗粒土分维数的增大,模拟试样的黏聚力显著增加,而内摩擦角则有所减小.此外,在四面体颗粒模型中考虑夹层泥化粗粒土中细颗粒的流失时,发现抗剪强度随着细颗粒流失量的增加而降低.研究结果表明,泥化粗粒土的力学性质与颗粒形态及其分维数密切相关,颗粒形态的调整和细颗粒的流失对抗剪强度有显著影响.该研究可为滑坡的防治提供理论依据和参考.; 李鑫肖拥军王栋陈余生; 关键词：软弱夹层颗粒流模拟抗剪强度

沉管隧道含淤碎石垫层压缩试验与颗粒流模拟研究: 2025年; 垫层回淤问题是影响沉管隧道基础施工及管节沉放的关键问题之一。依托深中通道沉管隧道工程,利用碎石垫层室内侧限压缩试验与PFC3D数值模型相结合的研究方法,分析了淤泥含量对碎石垫层的位移沉降等宏观影响规律,并从空隙率、接触强度、强接触力链等细观角度解释了淤泥影响的内在原因。研究表明:淤泥比重越大时,含淤碎石垫层空隙率降低程度、侧限压缩位移沉降量、强接触力链总数也越大;淤泥的存在起到的主要作用是减小了碎石垫层的接触弹性模量,当淤泥比重每上涨10%,含淤碎石垫层接触弹性模量相对于无淤泥时下降13%~21%;淤泥的存在起到的另一作用是弱化了颗粒间摩擦咬合能力,当淤泥比重越大,高应力状态下强接触力链总数变化值越大,颗粒空间重组现象越明显。; 付佰勇励彦德; 关键词：沉管隧道回淤碎石垫层颗粒流模拟

悬浮型水泥土搅拌桩复合地基沉降及桩土应力比的颗粒流模拟: 2025年; 为了探明悬浮型水泥土搅拌桩复合地基的沉降及桩土应力比特性,利用离散元软件PFC2D建立二维单桩复合地基颗粒流模型,从细观层面上模拟不同悬浮度和水泥掺入比的复合地基变形和承载特性,分析复合地基沉降、桩土应力比、颗粒黏结破坏、接触力链和能量变化规律。模拟结果表明:随着桩悬浮度的增加,复合地基沉降减小,悬浮度68%和76%复合地基桩土应力比表现出先增大后稳定的趋势,悬浮度84%、92%和100%复合地基桩土应力比表现出先增大后减小的趋势;随着桩水泥掺入比的增加,复合地基沉降减小,水泥掺入比10%、15%、20%、25%复合地基桩土应力比均表现出先增大到峰值然后减小的趋势,且峰值增大的幅度逐渐减小;端承型比其余四种悬浮型水泥土搅拌桩复合地基更容易发生破坏,在桩端和桩身上部产生大量黏结断裂形成的宏观裂纹,宏观裂纹在应变能的驱动下进一步扩展,扩展过程中摩擦能超越应变能逐渐占主导地位,破坏处部分力链断裂消失或颜色变浅,部分力链相比于桩其他区域更粗,颗粒间出现了接触力集中现象,最终导致复合地基因桩身强度破坏丧失承载力。; 朱宏栋张江江程琴辉徐芳超陈旭; 关键词：地基沉降桩土应力比颗粒流水泥掺入比

基于颗粒流模拟数据库的土石路基填料孔隙率检测方法: 本发明涉及公路路基压实度检测的技术领域，公开了一种基于颗粒流模拟数据库的土石路基填料孔隙率检测方法，包括以下步骤：设置土石填料的填料参数，并获取其特性参数；生成土石路基的三维颗粒流模型，并记录孔隙率；记录不同孔隙率对应的...; 胡智严鑫孙艺涵吴剑军余以强詹伟肖旦强郑昊

含水状态对硅质胶结砂岩抗拉特性的影响及颗粒流模拟: 2025年; 为探究含水砂岩胶结微细观结构特征变化与抗拉特性的关系和影响机制,以三峡库区常见的硅质胶结砂岩为研究对象,开展不同含水状态下砂岩的巴西劈裂试验及微细观结构测试;基于室内试验结果,提出含水砂岩胶结软化的颗粒流数值模拟方法,开展砂岩劈裂数值模拟分析。结果表明:(1)含水状态对砂岩的抗拉强度和破坏特征均会产生影响。从干燥到饱水状态,砂岩抗拉强度下降了49.93%,破坏形态由沿中线笔直断裂向沿中线弧状弯曲断裂转变。(2)微细观测试结果发现,随含水率增大,砂岩劈裂断面的穿颗粒断裂破坏形式逐渐减少,转化为穿颗粒断裂与沿颗粒断裂复合破坏形式,很好地解释了砂岩宏观破坏特征随含水率的变化规律。(3)试验砂岩胶结物中存在增生型和沉淀型两种硅质胶结物,增生型胶结基本不受含水状态的影响,而沉淀型胶结易遇水软化,是砂岩抗拉强度随含水率变化的重要原因。(4)PFC^(3D)模拟发现,随沉淀型胶结软化程度的增加,试样裂纹起裂点逐渐提前,沉淀型胶结断裂逐渐取代增生型胶结断裂,最大接触力不断减小,抗拉强度呈降低趋势。; 朱作祥骆祚森李建林邓华锋王乐华; 关键词：微细观结构离散元法

碎石土边坡桩后土拱效应演变规律及影响因素颗粒流模拟研究: 2025年; 土拱作为荷载传递的重要媒介,与抗滑桩加固作用的发挥密切相关。碎石土边坡含有大量粗颗粒,有利于剪应力的传递,为土拱效应的发育提供了条件。为探究碎石土边坡桩后土拱效应成拱机理,本文采用颗粒流软件PFC^(2D)建立数值模型,基于加载墙荷载-位移曲线的变化特点,从颗粒位移、力链结构等细观层面研究碎石土边坡桩后土拱效应的发展演变过程,并以土拱极限承载力和桩土荷载分担比为定量指标,分析了桩宽、桩间净距、颗粒尺寸和密实度对土拱效应的影响。结果表明,土拱效应的演变过程可划分为发育形成阶段、弱化阶段和失效阶段,不同阶段桩周土体位移和土拱承载力的变化特征存在明显差异。土拱破坏首先发生在拱脚处,以剪切破坏为主,在宏观上表现为相邻两侧抗滑桩受力不平衡现象显著增强。土拱极限承载力和桩土荷载分担比与桩宽、土颗粒尺寸和土体密实度呈正相关,与桩间净距呈负相关。研究成果可为碎石土边坡抗滑桩工程的优化设计提供理论指导。; 赵晓彦刘溢常经纬陆秋; 关键词：抗滑桩土拱效应颗粒流

针对振动状态下砂浆流动的颗粒流模拟参数标定预测方法: 一种针对振动状态下砂浆流动的颗粒流模拟参数标定预测方法，包括以下步骤：1)、采用离散元颗粒流软件建立圆形骨料颗粒体系和试验模具体系；2)、对接触模型进行参数敏感性分析，得到敏感性大的参数；3)、采用多种水灰比，测定砂浆流...; 蒋志律邵崇翔付传清

一种基于颗粒流模拟含可燃冰沉积物可燃冰分解过程的计算方法: 本发明涉及一种基于颗粒流模拟含可燃冰沉积物可燃冰分解过程的计算方法，基于离散单元法，对线性平行胶结模型(PB)进行改进，建立考虑可燃冰胶结复合失效模式、可燃冰赋存几何形态及胶结残余约束的改进线性平行胶结模型(I‑PB)，...; 张玉崔光磊刘造保

PFC3D颗粒流模拟纳米黏土改良黄土三轴试验被引量：1: 2024年; 基于PFC3D软件研究不同纳米材料、掺量、围压、干密度对改良黄土力学性能的影响,确定改良黄土宏细观之间的参数关系,通过建立改良黄土数值模型、三轴试验,获得了改良黄土的应力–应变曲线。将数值模拟的结果与室内试验的结果相比较,通过数值模拟和室内三轴试验,得出的改良黄土抗剪强度指标基本吻合。试验结果表明:(1)围压一定时,改良黄土试样偏应力随纳米黏土掺量的增加而增大;改良黄土的应力与应变正相关,不同围压时,表现为软化型和强硬化型;(2)当凹凸棒土掺量小于2%时,数值模拟得到的抗剪强度总体小于室内试验得到的抗剪强度,材料大于2%时则相反;(3)纳米蒙脱土改良黄土数值试样材料掺量小于等于4%时,数值模拟得到的抗剪强度大于室内试验的抗剪强度,大于4%则相反。; 张子萱曹宝花韩泽敏许江波程芳卉陈绍华侯鑫敏詹皓辰; 关键词：凹凸棒土纳米蒙脱土三轴试验

基于PFC^(2D)颗粒流模拟的青砂岩冲击破裂能耗特性定量化表征: 2024年; 冲击载荷效应影响着岩体的稳定性,目前研究主要集中于岩石宏观破裂特征及能量演化规律,且大多属于定性研究,缺乏细观层面定量化表征。结合室内试验与细观参数标定,建立了青砂岩宏观-细观力学响应关系,分析了青砂岩在不同瞬时冲击速率下的破裂特点、裂纹数量、断裂时间与能量利用效率。结果表明:青砂岩破裂特征可分为局部、扩展及加剧破坏模式,裂纹扩展规律呈底部萌生、X状共轭斜面、密集扩展模式,裂纹扩展时间由快速增加逐渐趋于平缓,平均值为275μs;青砂岩能量利用效率分为缓慢增加、快速增加及稳定增加阶段,最大能量利用效率为10.851%;同时,通过拟合得到青砂岩破裂微单元数量、总裂纹数量、裂纹生成时间及能量利用效率与瞬时冲击速率的定量化关系。研究结果可为岩石破碎工艺参数合理选择提供指导。; 赵环帅潘永泰乔鑫余超余超李凯宁; 关键词：颗粒流模拟冲击载荷断裂能

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