土工袋双轴压缩的离散元数值模拟

作者：高军军; 汤雷; 刘斯宏; 李建; 王恩准

来源：水利水电科技进展, 2019, 39(01): 39-45.

• 土工袋
• 蒙特卡洛算法
• 离散元法
• 双轴压缩
• 细观模拟

鉴于土工袋材料介质不连续性的特点,采用离散元法模拟土工袋双轴压缩试验,从细观角度分析土工袋的力学特性。通过蒙特卡洛随机算法生成一定颗粒级配的土颗粒样本,计算时土颗粒间采用弹簧-阻尼器-滑块接触模型,袋子颗粒间采用皮筋-阻尼器接触模型。计算结果表明:土工袋的极限强度远大于无袋子土体的极限强度,土工袋破坏时的总体变形远大于无袋子土体破坏时的总体变形,且袋子颗粒间的张力呈非均匀分布;土工袋应力-应变的数值模拟结果与理论推导公式计算值吻合较好;竖向外力作用下,土工袋内部颗粒间力链由环状均匀分布向大主应力方向发展,颗粒位移呈对称性向两侧扩散,且袋子破坏是土工袋达到极限强度的直接原因。

• 单位
  南京瑞迪高新技术有限公司; 南京水利科学研究院; 河海大学