《表1 材料细观参数：基于颗粒离散元的土石混合体直剪试验模拟研究》

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《基于颗粒离散元的土石混合体直剪试验模拟研究》

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使用PFC2D的过程中，不同颗粒细观参数的组合可能导致宏观参数产生相似的结果．因此为提高标定的准确性需要进行大量数值仿真实验，通过将模拟结果与宏观物理参数进行比对，以获得最为准确的细观参数[24]．对于土石混合体材料，黏聚力c和内摩擦角φ作为关键强度参数可通过力学试验获得，通常被选用作为校核颗粒细观参数的宏观力学指标．本文结合室内中型直剪试验结果，通过直剪模拟试验对细观参数进行标定．首先生成8道刚性墙来模拟上下剪切盒，剪切盒的基本尺寸为200mm×150mm（长×高）．根据试验要求固定墙体1#、2#、3#、7#模拟下剪切盒，为避免惯性力影响令上剪切盒4#、5#、6#、8#以较低的速度（v=0.05mm/s）匀速向右运动；通过伺服控制5#墙施加法向应力σn，不断更新受力状态使法向应力保持恒定．PFC2D直剪模拟试验模型如图3所示．模拟试样的抗剪强度与室内中型直剪试验数据值进行对比，若误差在15%以内，则细观参数标定成功[25]．本文采用接触黏结模型和滑动模型模拟土颗粒，采用接触刚度模型和滑动模型模拟块石，其中土体与块石之间法向及切向黏结强度为200k Pa，摩擦系数为1.1，两种材料详细细观参数标定值见表1.