1绪论 1
2研究现状 4
2.1简介 4
2.2宏观特性研究：不同荷载条件下土体力学行为 4
2.2.1平面应变试验和三轴压缩试验的比较 4
2.2.2平面应变试验、直剪试验和三轴压缩试验的关系 6
2.2.3总结 8
2.3细观结构分析研究：试验法 8
2.3.1三轴压缩试验 8
2.3.2平面应变试验 11
2.3.3直剪试验 12
2.3.4总结 13
2.4细观结构的研究：数值模拟 13
2.4.1三轴试验 14
2.4.2平面应变试验 15
2.4.3直剪试验 17
2.4.4总结 18
2.5讨论 18
3数值模型 19
3.1离散单元法简介 19
3.2离散单元法原理 20
3.3模型特性 21
3.3.1模型建立 21
3.3.2薄膜模拟 22
3.3.3数值模型参数的确定 24
3.3.4模型特性 26
3.4参数分析 27
3.4.1模型参数分析 27
3.4.2物理参数分析 30
3.5总结 32
4不同荷载条件试样宏观特性分析 33
4.1简介 33
4.2数值模型特性 33
4.3试验名称和坐标系定义 34
4.4数值模拟试验结果 35
4.5小应变力学特性 42
4.5.1理想材料小应变特性 42
4.5.2数值模拟结果 43
4.6抗剪强度 44
4.7体积变化 47
4.8总结 49
5不同荷载条件试样细观结构分析 50
5.1简介 50
5.2试样集合体特性 51
5.2.1破坏变形 51
5.2.2孔隙比 53
5.2.3颗粒配位数 64
5.3颗粒特性 67
5.3.1颗粒旋转 67
5.3.2颗粒位移 74
5.4试样数据统计分析 78
5.4.1方法介绍 78
5.4.2颗粒方向分布图 78
5.4.3接触参数分析 88
5.5总结 112
6体视学分析 114
6.1简介 114
6.2图像生成方法 115
6.2.1试验分析法模拟 115
6.2.2 RENCI三维切片法 116
6.2.3几何切片算法 116
6.3局部孔隙比分布 118
6.3.1综述 118
6.3.2局部孔隙比统计分析 119
6.3.3局部孔隙比统计模型 120
6.3.4不同荷载条件下的局部孔隙比分布 122
6.4区域分析 128
6.4.1介绍 128
6.4.2区域孔隙比 128
6.4.3区域平均自由程 129
6.4.4区域分析讨论 131
6.5颗粒方向 131
6.5.1简介 131
6.5.2颗粒方向分析方法 132
6.5.3颗粒方向分布圆形统计分析 132
6.5.4颗粒方向分布圆形统计模型 134
6.5.5两种方法关系 138
6.5.6不同荷载条件下颗粒方向分布 138
6.6总结 144
7讨论和分析 146
7.1介绍 146
7.2抗剪强度和剪切应变 146
7.2.1抗剪强度 146
7.2.2剪切应变 147
7.3应变局部化 148
7.3.1应变局部化形式 148
7.3.2剪切带形状 149
7.4临界状态或大应变状态 151
7.4.1临界状态模型参数 151
7.4.2宏观性质 153
7.4.3试样孔隙比和配位数 154
7.5熵分析 156
7.6直剪试验统计分析 157
7.7总结 164
8结论和建议 165
8.1结论 165
8.1.1数值模拟 165
8.1.2宏观分析 166
8.1.3细观分析 166
8.1.4立体图像分析 167
8.1.5综合分析 167
8.2建议 168
参考文献 169