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 [ICE Publishing]
卷期号:: 1-12 被引量:10
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
核桃应助liujj采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
在水一方应助益生菌采纳,获得10
1秒前
2秒前
飞天大野猪完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
星星发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
315947发布了新的文献求助10
4秒前
SciGPT应助baisefengche采纳,获得10
4秒前
YH完成签到,获得积分10
4秒前
dl完成签到,获得积分10
4秒前
Nick Green完成签到,获得积分10
4秒前
一顿吃不饱完成签到,获得积分0
5秒前
Einson完成签到 ,获得积分10
6秒前
iyy发布了新的文献求助10
6秒前
九回完成签到,获得积分10
6秒前
小刘有个大梦想完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
文艺的懿应助我行我素采纳,获得10
7秒前
chenny完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
lx840518发布了新的文献求助10
8秒前
闫富扬发布了新的文献求助10
8秒前
能用就行完成签到 ,获得积分10
8秒前
慕青应助sss采纳,获得10
8秒前
9秒前
阳光土豆完成签到,获得积分20
9秒前
orixero应助机智的然然采纳,获得30
10秒前
璇22发布了新的文献求助10
10秒前
来杯生椰拿铁完成签到,获得积分10
11秒前
闫先生完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
鱼子西完成签到,获得积分10
11秒前
baisefengche完成签到,获得积分20
11秒前
12秒前
寒冷书竹发布了新的文献求助10
13秒前
令人秃头发布了新的文献求助10
14秒前
iyy完成签到,获得积分20
14秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Handbook of Marine Craft Hydrodynamics and Motion Control, 2nd Edition 500
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 350
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 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 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3986953
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3529326
关于积分的说明 11244328
捐赠科研通 3267695
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1803880
邀请新用户注册赠送积分活动 881223
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 808620