Sample size effects on the critical state shear strength of granular materials with varied gradation and the role of column-like local structures

级配 离散元法 粒状材料 样本量测定 剪切(地质) 岩土工程 粒径 材料科学 抗剪强度(土壤) 粒度 直剪试验 单剪 粒度分布 微观结构 机械 复合材料 数学 地质学 统计 土壤水分 物理 计算机科学 土壤科学 古生物学 计算机视觉
作者
David Cantor,Carlos Ovalle
出处
期刊:Geotechnique [Thomas Telford Ltd.]
卷期号:: 1-12
标识
DOI:10.1680/jgeot.23.00032
摘要

Assessing the shear strength of coarse granular soils is challenging because testing devices in the laboratory often limit the maximum particle size (d max ). Although engineering standards define representative elementary volumes (REVs) using the aspect ratio α = X/d max , where X is the characteristic sample size, they often disagree on the minimum α, as the effects of sample scale on shear strength are still not well understood. This paper presents a discrete-element study on the combined effect of specimen size and grading on the critical state shear strength of granular materials. The study covers a wide range of aspect ratios and demonstrates that the macroscopic response is stable for α ≥ 15 – which is significantly higher than the standard requirement of α ≥ 10 for simple shear tests. The granular microstructure is also strongly affected by α and the formation of column-like structures of grains carrying strong contact forces, reaching sample size independent conditions only for α ≥ 20. Such column-like structures are shown to be primarily composed of the largest classes of grains, supporting the fact that grading has no effect on the critical state shear strength and d max correctly serves to scale a granular sample to the size of the testing device.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
hellipe完成签到,获得积分10
2秒前
huanj完成签到,获得积分10
2秒前
任性炳发布了新的文献求助10
2秒前
见贤思齐发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
3秒前
liv应助Nobita采纳,获得10
4秒前
白日幻想家完成签到,获得积分10
4秒前
wanci发布了新的文献求助10
6秒前
雨的印记完成签到,获得积分10
6秒前
1717完成签到 ,获得积分10
6秒前
爱鱼人士应助负减淇采纳,获得10
7秒前
7秒前
翊星完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
搜集达人应助lucas采纳,获得10
8秒前
8秒前
王小胖应助HMX采纳,获得10
9秒前
robust66完成签到,获得积分10
9秒前
HealthyCH完成签到,获得积分10
11秒前
个性的紫菜应助寒冷羞花采纳,获得10
11秒前
12秒前
如泣草芥发布了新的文献求助10
13秒前
英俊的铭应助小海棠采纳,获得10
13秒前
duila完成签到,获得积分10
13秒前
1234完成签到,获得积分20
14秒前
14秒前
小明完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
青木蓝发布了新的文献求助20
15秒前
16秒前
阿伟1999发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
dhh198完成签到 ,获得积分10
16秒前
JamesPei应助球球采纳,获得10
16秒前
17秒前
:9完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
1234发布了新的文献求助10
17秒前
Catalina完成签到,获得积分10
18秒前
高分求助中
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
Sport in der Antike 800
De arte gymnastica. The art of gymnastics 600
少脉山油柑叶的化学成分研究 530
Mechanical Methods of the Activation of Chemical Processes 510
Berns Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
Stephen R. Mackinnon - Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary (2023) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2420139
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2110565
关于积分的说明 5340660
捐赠科研通 1837909
什么是DOI,文献DOI怎么找? 915124
版权声明 561142
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 489365