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摘要
堆石料的力学特性直接影响堆石坝工程的设计、施工和运行，对坝体变形及安全有重要影响。本文基于大石峡混凝土面板堆石坝工程，采用离散单元法（DEM）建立了接近于3BA区堆石料真实颗粒形状的椭球颗粒试样，开展了一系列常规三轴数值试验，研究了3BA区堆石料的宏、细观力学特性。通过不同围压下的宏观应力应变演化曲线，获得堆石料的宏观应力、变形指标。结果表明割线模量、泊松比、峰值内摩擦角与围压呈线性变化，剪胀角与围压呈非线性变化，并拟合规律曲线，指导实际工程中不同围压下宏观力学指标的选取。采用平均接触力将接触网络划分为强、弱两个子网络，分析了强、弱接触网络的配位数分布与拓扑演化规律。结果表明颗粒体系内接触的拓扑演化主要发生在弱接触网络，进而影响堆石料的宏观体积变化，强接触网络内的接触保持不变，为堆石料提供稳定的传力通道。
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单位长江勘测规划设计研究有限责任公司; 国家大坝安全工程技术研究中心; 浙江大学城市学院
