土工袋层间摩擦：细观分析与数值模拟

本文主要探讨了土工袋在层间摩擦作用下的细观力学行为。研究者针对铝棒作为袋内填充物的土工袋进行了实验，并借助离散单元法进行数值模拟，旨在深入理解土工袋在承受侧向压力时，袋体和内部颗粒的受力情况以及运动特性。 实验结果显示，当土工袋受到侧向压力时，其各部位的滑动并不是同步发生的。受力端首先承受挤压，局部区域会产生轻微的移动，随着侧向力的递增，其他部位则沿着受力方向逐渐产生位移。这一过程中，值得注意的是，上层土工袋不仅会经历侧向压缩和平动，还由于下层袋体与加载板之间的摩擦作用而出现滚动。这种滚动效应导致上层土工袋内部土颗粒的位移呈现出由上至下、从左到右的逐渐减小趋势。 当上下两层土工袋发生相对滑动时，摩擦力的存在显著增加了袋体层间的接触部位拉应力，这意味着土工袋在这种情况下容易发生受拉破坏。实验和模拟数据成功地揭示了土工袋层间摩擦的过程，对于土工袋挡墙的设计具有重要的指导意义，因为它提供了关于如何优化结构设计以抵抗摩擦力引发的应力分布和防止潜在的失效机制的重要信息。 本文的研究成果对土工工程领域，特别是土工袋在防渗、挡墙结构中的应用有着实际价值，有助于提升工程设计的精确性和安全性。通过离散单元法这一数值模拟工具，研究人员能够更好地预测和控制土工袋在复杂工程环境中的行为，从而提高整体工程项目的稳定性和耐久性。因此，这篇文章不仅深化了我们对土工袋力学性能的理解，也推动了该领域的理论和技术进步。