砂性土成拱应力释放特性的模型试验及数值模拟研究

通过室内模型试验研究了卸荷尺度及孔隙率对砂性土成拱应力释放特性的影响，并应用离散元分析软件pfc2d进一步对颗粒摩擦性质影响、成拱后应力场以及位移场变化规律和应力释放分区进行了细观研究。研究发现：（1）数值模拟对卸荷尺度影响因素的研究结果与室内试验一致，应用pfc2d研究砂性土应力释放特性是可行的。（2）应力释放区内竖向应力释放大于应力加载区，而水平应力释放小于应力加载区；侧压力系数在应力释放区内距离卸荷位置越近增量越大，而在应力加载区距离卸荷位置越近增量越小。（3）砂性土摩擦性质会减小土体成拱对应力释放以及侧压力系数变化的影响。（4）应力释放随着卸荷尺度及孔隙率的增大而增大；对于侧压力系数，在应力释放区内随着卸荷尺度或孔隙率的增大而增大，而在应力加载区随着卸荷尺度或孔隙率的增大而减小。