專利名稱：巖體結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度尺寸效應(yīng)分形模型的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及巖體結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度尺寸效應(yīng)分形模型，適用于具有抗剪強(qiáng)度尺寸效應(yīng)的巖體結(jié)構(gòu)面分析。
背景技術(shù)：
在本發(fā)明作出之前，目前尚沒有根據(jù)直剪試驗(yàn)結(jié)果建立巖體結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度尺寸效應(yīng)分形模型，用于分析巖體結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度尺寸效應(yīng)。用實(shí)驗(yàn)室尺寸的結(jié)構(gòu)面直剪試驗(yàn)抗剪強(qiáng)度評(píng)價(jià)工程巖體規(guī)模的結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度時(shí)，通常是人為地按70％的系數(shù)予以折減，其可靠性受人為因素影響很大。
結(jié)構(gòu)面模型試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著模型面積的增大，結(jié)構(gòu)面平均峰值剪應(yīng)力呈非線性衰減(圖1)。當(dāng)模型面積大于一定值后，平均峰值剪應(yīng)力不再受模型面積的影響而達(dá)到穩(wěn)定值。圖1所示的結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度隨尺寸增大而降低的規(guī)律可概括為τn=τ10[LnL10]-D---(1)]]>式中，L10為實(shí)驗(yàn)室尺寸結(jié)構(gòu)面長(zhǎng)度(10cm)，Ln為實(shí)際結(jié)構(gòu)面的長(zhǎng)度(cm)，τ10為實(shí)驗(yàn)室尺寸結(jié)構(gòu)面的峰值抗剪強(qiáng)度，τn為實(shí)際結(jié)構(gòu)面的峰值抗剪強(qiáng)度。D為結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度尺寸效應(yīng)分維數(shù)，它描述了抗剪強(qiáng)度隨結(jié)構(gòu)面尺寸增大而降低的衰減速率，即D值越大，說明抗剪強(qiáng)度隨結(jié)構(gòu)面尺寸增大而降低的衰減速率越快；即D值越小，說明抗剪強(qiáng)度隨結(jié)構(gòu)面尺寸增大而降低的衰減速率越慢。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是解決目前沒有根據(jù)直剪試驗(yàn)結(jié)果建立巖體結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度尺寸效應(yīng)分形模型，用于分析巖體結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度尺寸效應(yīng)的缺點(diǎn)，提供一種原理簡(jiǎn)單，操作方便，成本低廉，使用效果好，便于進(jìn)行巖體結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度尺寸效應(yīng)分析的巖體結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度尺寸效應(yīng)分形模型。
為此，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種巖體結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度尺寸效應(yīng)分形模型，包含以下順序步驟(1)在選定的結(jié)構(gòu)面上標(biāo)定試驗(yàn)方向；(2)根據(jù)所選定的試驗(yàn)方向，選取五個(gè)尺寸為10cm×10cm的結(jié)構(gòu)面試樣進(jìn)行結(jié)構(gòu)面試樣的直剪試驗(yàn)，所述直剪試驗(yàn)方向與結(jié)構(gòu)面試樣上標(biāo)定試驗(yàn)方向一致，求得五個(gè)尺寸為10cm×10cm的結(jié)構(gòu)面直剪試驗(yàn)抗剪強(qiáng)度τ10i；(3)根據(jù)直剪試驗(yàn)結(jié)果，根據(jù)τ10*=Σi=15τ10i]]>計(jì)算尺寸為10cm×10cm的結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)值τ10*；(4)將τ10*代入公式τn=τ10[LnL10]-D,]]>即得到巖體結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度尺寸效應(yīng)分形模型τn=τ10*·[Ln10]-D---(2),]]>式中D為已知的巖體結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度尺寸效應(yīng)分維數(shù)，此處L10的代入值即為10。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，巖體結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度尺寸效應(yīng)分形模型原理簡(jiǎn)單，操作方便，成本低廉，使用效果好，便于根據(jù)直剪試驗(yàn)結(jié)果建立具有抗剪強(qiáng)度尺寸效應(yīng)的巖體結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度尺寸效應(yīng)規(guī)律，具有較大的實(shí)施價(jià)值和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。


圖1為結(jié)構(gòu)面平均峰值曲線圖。
具體實(shí)施方式
表1列出了天荒坪抽水蓄能電站花崗巖NW組結(jié)構(gòu)面五個(gè)10cm×10cm直剪試驗(yàn)樣直剪試驗(yàn)抗剪強(qiáng)度值τ10i，根據(jù)τ10*=Σi=15τ10i]]>計(jì)算尺寸為10cm×10cm的結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)值τ10*；由表1數(shù)據(jù)得τ10*＝1.15MPa，代入公式(2)即得天荒坪抽水蓄能電站花崗巖NW組結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度尺寸效應(yīng)分形模型τn=1.15×[Ln10]-D---(3)]]>表1 天荒坪抽水蓄能電站花崗巖NW組結(jié)構(gòu)面直剪試驗(yàn)值
權(quán)利要求
1.一種巖體結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度尺寸效應(yīng)分形模型，其特征在于包含以下順序步驟(1)在選定的結(jié)構(gòu)面上標(biāo)定試驗(yàn)方向；(2)根據(jù)所選定的試驗(yàn)方向，選取五個(gè)尺寸為10cm×10cm的結(jié)構(gòu)面試樣進(jìn)行結(jié)構(gòu)面試樣的直剪試驗(yàn)，所述直剪試驗(yàn)方向與結(jié)構(gòu)面試樣上標(biāo)定試驗(yàn)方向一致，求得五個(gè)尺寸為10cm×10cm的結(jié)構(gòu)面直剪試驗(yàn)抗剪強(qiáng)度τ10i；(3)根據(jù)直剪試驗(yàn)結(jié)果，根據(jù)τ10*=Σi=15τ10i]]>計(jì)算尺寸為10cm×10cm的結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)值τ10*；(4)將τ10*代入公式τn=τ10[LnL10]-D,]]>即得到巖體結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度尺寸效應(yīng)分形模型τn=τ10*·[Ln10]-D,]]>式中D為已知的巖體結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度尺寸效應(yīng)分維數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種巖體結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度尺寸效應(yīng)分形模型，包含以下順序步驟在選定的結(jié)構(gòu)面上標(biāo)定試驗(yàn)方向；根據(jù)所選定的試驗(yàn)方向，選取五個(gè)尺寸為10cm×10cm的結(jié)構(gòu)面試樣進(jìn)行結(jié)構(gòu)面試樣的直剪試驗(yàn)，所述直剪試驗(yàn)方向與結(jié)構(gòu)面試樣上標(biāo)定試驗(yàn)方向一致，求得五個(gè)尺寸為10cm×10cm的結(jié)構(gòu)面直剪試驗(yàn)抗剪強(qiáng)度τ
文檔編號(hào)G06F19/00GK1815171SQ200610049590
公開日2006年8月9日 申請(qǐng)日期2006年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月24日
發(fā)明者杜時(shí)貴, 胡曉飛 申請(qǐng)人:浙江建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院