基于能量耗散機制的粗粒土圓度損傷特性分析

何 亮，魏玉峰，潘遠陽，雷 壯

(地質災害防治與地質環境保護國家重點實驗室(成都理工大學)，四川 成都 610059)

圓度用于反映顆粒原始棱角被磨圓的程度，是顆粒的重要結構特征[1]，探究粗粒土的圓度損傷，對研究粗粒土力學特性具有重要意義。Wentworth C K[2]首次給出了圓度的定義，指出圓度是最尖的角邊曲率半徑與最長對徑一半的比值。 Cherif Taiba A 等[3]運用三軸試驗對砂土的顆粒形狀進行研究，建立了粉砂顆粒圓度與強度間聯系，認為粗粒土的抗剪性能很大程度上依賴于顆粒圓度。Ghalehjough Babak Karimi 等[4]提出基于直剪試驗下，顆粒圓度對土的極限承載力影響大，隨顆粒圓度增大極限承載力降低。Arun P Raj等[5]通過研究常用的圓度測量儀，建立圓度定量模型，分析了圓度測量的影響因素與試驗誤差。Vepraskas M J等[6]建立回歸模型以確定砂粒圓度和球形度與土壤錐度指數及堆積密度和密集土壤休止角的關系。Zheng J等[7]詳細介紹了識別粒子角和擬合圓的算法，用以計算土壤圓度。Zheng Junxing等[8]提出運用計算方法對土壤圓度進行計算，證明了不同類型土壤圓度采用幾何計算法優于圖表法,分析了計算方法與傳統方法分別計算顆粒圓度的差異。基于能量耗散角度研究剪切試驗過程中粗粒土圓度損傷特性，能從本質上揭示圓度損傷機制。謝和平等[9]認為巖石變形破壞是能量耗散等綜合作用的結果，從能量角度提出了巖石強度準則和破壞準則。李子運等[10]對不同圍壓下的頁巖進行分析，提出了峰前以能量積聚為主，破壞過程發生能量釋放和能量耗散，峰后殘余強度下重新開始積聚能量，但能量積聚能力和效率不如峰前。……