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散体物质力学模型建立时的真实问题

已有 1118 次阅读 2024-1-3 15:05 |系统分类:教学心得

回归到理论土力学中,一般通过室内试验确定各种力学参数后赋给地基土体的微分单元,进而用数学上连续的方法进行解答或计算,这是从事土力学研究的一般思路,可是在总结半个世纪以来的真实应用成果后发现理论与实际差别是较大或巨大的,有人认为是均匀性所致、有人认为是实验误差所致、有人认为是模型中的诸多假设所致,这值得从根源上剖析。

当用原状土样进行室内试验时,所确定的各类参数能够直接运用到整个地基土的前提是什么?这是个关键而真实的问题。试想,当室内土样的尺寸逐渐增加的时候,那么各类参数的数值是否保持理论不变或工程不变呢,当土样的尺寸逐渐减小时,亦是同样的问题。实践告诉我们,当把散体结构连续化处理以后,其性质参数也在无穷尽的变化着,原因何在,散体物质的力学行为是由各散体颗粒的集体行为所体现,集体行为的控制因素是较多的,包括个体数量的大小、个体个性的差别、个体间的不规则相互作用等。这么多的因素所产生的效果是很难用统一的连续本构模型去等效的,即不能用常规的微分单元行为去建立微分方程,进而模拟整体。这就是散体与连续体的本质区别,截止目前,理论岩土工程界还是用微分方程去试图描述岩土散体的整体行为,这样做是欠妥的,同样的,现有的离散元方法也是欠妥的,因为它的接触模型参数用的是统一的。



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