摘要：粒状土经常发生塌落破坏而诱发泥石流、滑坡等自然灾害。现有研究缺乏颗粒形状对粒状土塌落形态的影响分析。利用三维离散元方法,对粒状材料圆柱试样的塌落破坏机制进行了模拟分析。离散元数值模拟考虑了3种典型的颗粒形状:常规的球形颗粒、正四面体形颗粒和长条形颗粒,取相同的颗粒级配,并以同样的方法分别生成同样高径比的试样,然后进行塌落破坏。基于结果对比分析了由不同形状的颗粒组成的圆柱试样的最终塌落高度和跑出距离,并将离散元模拟与室内试验进行了对比。结果表明:利用离散元方法可以很好地重现室内粒状材料圆柱试样的塌落过程;与纯球形颗粒的试样相比,不规则形状颗粒的试样可以降低颗粒的角速度,同时可以保持较大的最终塌落高度和减小最终的跑出距离。

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