颗粒尺寸对砂土抗剪强度特性的影响
地球物理
2019-08-22 v1
摘要
在荷载作用下颗粒材料发生塑性变形时，砂粒的应力-应变与强度特性受粒径、粒径分布及堆积方式影响。同时颗粒材料的宏观行为随微观行为的变化而改变。颗粒尺寸是主导颗粒材料应力、应变与强度响应的重要性质之一。粒径改变导致孔隙比以及颗粒有效接触面积发生根本性变化，并改变颗粒间接触的荷载分布机制。为评估颗粒尺寸的影响，进行了一系列直剪试验：考虑八组均匀颗粒样品(0.075、0.15、0.212、0.300、0.600、1.18、1.72 和 2.76 mm)和两组级配颗粒样品(0.075-1.18 mm 和 0.075-2.36 mm)。每组试验选取三种法向荷载(0.05、0.10 和 0.15 kN)。均匀颗粒取各筛分粒径留存颗粒，级配颗粒取各均匀颗粒按权重组合。还提出了一种关联颗粒尺寸与宏观响应的理论方法。试验结果表明：在各法向荷载下，随颗粒尺寸增大，均匀砂的内摩擦角与最大水平剪应力均增大；级配砂呈现类似响应，但级配越大抗剪强度越高。最大水平剪应力与内摩擦角随颗粒尺寸的变化也受法向应力影响。试验结果与理论方法吻合良好。
引用
@article{arxiv.1902.09079,
title = {Effect of Particle Size on the Shear Strength Behavior of Sands},
author = {M. N. Islam and A. Siddika and M. B. Hossain and A. Rahman and M. A Asad},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.09079},
year = {2019}
}