刚性与柔性边界下砂离散元三轴试验力学特性对比分析

为更好地从细观角度探究砂的变形破坏规律，对比不同围压加载方式下离散元三轴试验模型的有效性。采用颗粒流软件(PFC),考虑刚性和柔性两种围压加载方式，对不同密实度的HST95砂土试样建立离散元三轴试验，并结合相关室内三轴试验结果，讨论两种围压加载方式下砂土试样的力学特性、变形特性和剪切破坏过程。研究结果表明：柔性围压加载条件下模拟效果更好，且对于相对密实度越大的试样，柔性围压加载方式优于刚性围压加载方式：与室内试验结果相比，柔性围压加载下的应力应变结果误差均在10%以内，刚性围压加载结果误差在7%～53%范围内；30%密实度与70%密实度试样在刚性围压加载下，20%轴向应变时体积应变分别约为室内试验结果的0.6倍和1.1倍，且大剪切应变下试样体积缩小与实际不符。柔性围压加载下两种密实度试样的体积应变误差在1%以内；柔性围压加载下的试样可以更好地还原侧向鼓胀变形下的剪切破坏特征，并揭示剪切带的形成发展过程。