Shear Behavior of Non-Persistent Joint under High Normal Load

Abstract

In this paper, the effect of joint separation on the shear behavior of planar non-persistent joints under high normal load has been investigated using PFC2D. Initially, calibration of PFC was undertaken with respect to the data obtained from experimental laboratory tests to ensure the conformity of the simulated numerical models response. Furthermore, the simulated models were cross checked with the results of direct shear tests performed on non-persistent jointed physical models. Through numerical direct shear tests, the failure process was visually observed, and the failure patterns were found reasonably similar to the experimentally observed trends. The discrete element simulations demonstrated that the failure pattern was mostly influenced by joint separation, while the shear strength was linked to the failure pattern and mechanism.

Исследовано влияние разъединения соединения при сдвиге плоского нестабильного соединения под действием интенсивной нормальной нагрузки с использованием программного обеспечения PFC2D. Первоначально калибровка PFC2D проведена на основе экспериментальных данных для согласования с моделируемым числовым результатом. Достоверность моделируемых моделей проверена при сравнении с результатами прямых испытаний на сдвиг, выполненных на нестабильных сочлененных физических моделях. Благодаря числовому прямому испытанию на сдвиг процесс разрушения был отмечен визуально, и разрушенные образцы отбирались подобными экспериментально наблюдаемым тенденциям. Дискретное моделирование элемента показывает, что на разрушение образца главным образом влияет разъединение соединения, в то время как прочность при сдвиге связана с моделью разрушения и механизмом разрушения.

Досліджено вплив роз’єднання з’єднання при зсуві плоского нестабільного з’єднання під дією інтенсивного нормального навантаження з використанням програмного забезпечення PFC2D. Спочатку калібрування PFC2D проведено на основі експериментальних даних для узгодження з модельованим числовим результатом. Достовірність модельованих моделей перевірено при порівнянні з результатами прямих випробувань на зсув, що виконані на нестабільних зчленованих фізичних моделях. Завдяки числовому прямому випробуванню на зсув процес руйнування було відмічено візуально, і зруйновані зразки відбиралися подібними експериментально спостережуваним тенденціям. Дискретне моделювання елемента показує, що на руйнування зразка головним чином впливає роз’єднання з’єднання, тоді як міцність при зсуві пов’язана з моделлю руйнування і механізмом руйнування.