颗粒料层侧限受压破碎模式的试验和数值模拟研究

高速碎屑流滑坡运动过程复杂, 其中快速滑体的剧烈内部变形及其与周围山体的快速碰撞都可能导致滑体的进一步解体以及内部碎屑岩块的渐进损伤破碎。研究碎屑岩块的渐进破碎机理及其对滑体宏观变形力学行为的影响有着重要的意义。本文以松散颗粒堆积体的渐进破碎模式为研究对象, 选取典型球状陶泥颗粒, 基于室内侧限压缩试验开展了系列准静态压碎试验研究, 分析和讨论了变化粒径组合工况下颗粒破碎模式和机制。并建立了考虑球状颗粒随机堆放的三维数值模型, 考虑颗粒之间法向和切向接触行为, 基于连续介质损伤模型开展了颗粒破碎模拟研究。结果表明, 在侧限压载作用下球状颗粒堆积料层的张拉破碎模式占优, 改变初始颗粒粒径分布将触发不同的颗粒破碎模式, 基于建立的数值模型分析得颗粒破碎模式和试验结果符合较好, 可拓展应用于分析不规则松散岩块堆积体的渐进损伤破碎行为