Jia, Y., Zhang, J., and Zheng, Y.* (2024). 3D DEM investigation of shear behavior and interaction mechanism of woven geotextile-sand interfaces. Geotextiles and Geomembranes. https://doi.org/10.1016/j.geotexmem.2024.06.004
本文采用三维离散元法(DEM)对直剪条件下(有纺)土工织物-砂界面相互作用机理进行了数值模拟研究。针对土工织物的表面纹理,采用了可重叠的粘结球颗粒对土工织物进行建模,模拟了土工织物的粗糙表面特性。采用刚性块体颗粒模拟了不规则形状的砂土颗粒。并根据宏观试验结果对数值模型进行了全面验证。基于颗粒位移分布定量分析了剪切过程中土工织物-砂界面的剪切带厚度和体变特性。从细观接触力演化的角度解释了界面宏观强度演变背后的细观机制。基于验证的模型,进一步研究了界面粗糙度对土工织物-砂界面抗剪强度的影响。结果表明,土工织物-砂界面的破坏模式是沿筋土界面滑动破坏和剪切带内砂土的剪切破坏的结合。在剪切阻力达到峰值之前,微观承载结构演化导致接触力迅速完成重分布,在剪切阻力峰值之后,剪切带内土体发生显著塑性变形,且平均法向接触力保持相对恒定,而剪切带外的土体几乎不再发生塑性变形。