岩石力学与工程学报
巖石力學與工程學報
암석역학여공정학보
CHINESE JOURNAL OF ROCK MECHANICS AND ENGINEERING
2014年
6期
1149-1157
,共9页
岩石力学%图像分析%节理岩体模型%单轴压缩%节理连通率%节理倾角
巖石力學%圖像分析%節理巖體模型%單軸壓縮%節理連通率%節理傾角
암석역학%도상분석%절리암체모형%단축압축%절리련통솔%절리경각
rock mechanics%image analysis%jointed rock mass model%uniaxial compression%joint continuity rate%joint dips
为定量地研究节理岩体的损伤演化规律,对岩体石膏模型试件单轴压缩试验过程中拍摄的表面数字图像进行处理分析.编制Matlab程序,实现单个裂纹的识别、裂纹长度和方位角、总裂纹面积分数和总裂纹分形维数的计算.对节理倾角和节理连通率这2个参数组合变化下的试件表面裂纹图像的分析结果为:(1)试件表面总裂纹面积分数和总裂纹分形维数变化规律基本相似,在各节理连通率和各节理倾角下,2个参量都随轴向应变的增加而增大;(2)可将试件分为两大组,节理倾角为0°,15°,75°,90°试件(劈裂破坏为主)和节理倾角为30°,45°,60°的试件(剪切破坏为主),第1组试件表面的总裂纹面积分数和总裂纹分形维数值都高于第2组试件;(3)具有相同节理连通率的试件,在试验开始点不同节理倾角的总裂纹面积分数基本相同,在峰值荷载点和试验结束点的总裂纹面积分数随节理倾角的变化曲线基本呈V型(最小值在节理倾角为45°处,最大值在节理倾角为0°处);(4)表面裂纹在试验开始时和加载过程中的各向异性分布特征,可以用裂纹面积分数沿裂纹方位角的分布图来表征.研究结果表明,表面裂纹图像分析可以有效地定量研究节理岩体试件的各向异性损伤演化特征.
為定量地研究節理巖體的損傷縯化規律,對巖體石膏模型試件單軸壓縮試驗過程中拍攝的錶麵數字圖像進行處理分析.編製Matlab程序,實現單箇裂紋的識彆、裂紋長度和方位角、總裂紋麵積分數和總裂紋分形維數的計算.對節理傾角和節理連通率這2箇參數組閤變化下的試件錶麵裂紋圖像的分析結果為:(1)試件錶麵總裂紋麵積分數和總裂紋分形維數變化規律基本相似,在各節理連通率和各節理傾角下,2箇參量都隨軸嚮應變的增加而增大;(2)可將試件分為兩大組,節理傾角為0°,15°,75°,90°試件(劈裂破壞為主)和節理傾角為30°,45°,60°的試件(剪切破壞為主),第1組試件錶麵的總裂紋麵積分數和總裂紋分形維數值都高于第2組試件;(3)具有相同節理連通率的試件,在試驗開始點不同節理傾角的總裂紋麵積分數基本相同,在峰值荷載點和試驗結束點的總裂紋麵積分數隨節理傾角的變化麯線基本呈V型(最小值在節理傾角為45°處,最大值在節理傾角為0°處);(4)錶麵裂紋在試驗開始時和加載過程中的各嚮異性分佈特徵,可以用裂紋麵積分數沿裂紋方位角的分佈圖來錶徵.研究結果錶明,錶麵裂紋圖像分析可以有效地定量研究節理巖體試件的各嚮異性損傷縯化特徵.
위정량지연구절리암체적손상연화규률,대암체석고모형시건단축압축시험과정중박섭적표면수자도상진행처리분석.편제Matlab정서,실현단개렬문적식별、렬문장도화방위각、총렬문면적분수화총렬문분형유수적계산.대절리경각화절리련통솔저2개삼수조합변화하적시건표면렬문도상적분석결과위:(1)시건표면총렬문면적분수화총렬문분형유수변화규률기본상사,재각절리련통솔화각절리경각하,2개삼량도수축향응변적증가이증대;(2)가장시건분위량대조,절리경각위0°,15°,75°,90°시건(벽렬파배위주)화절리경각위30°,45°,60°적시건(전절파배위주),제1조시건표면적총렬문면적분수화총렬문분형유수치도고우제2조시건;(3)구유상동절리련통솔적시건,재시험개시점불동절리경각적총렬문면적분수기본상동,재봉치하재점화시험결속점적총렬문면적분수수절리경각적변화곡선기본정V형(최소치재절리경각위45°처,최대치재절리경각위0°처);(4)표면렬문재시험개시시화가재과정중적각향이성분포특정,가이용렬문면적분수연렬문방위각적분포도래표정.연구결과표명,표면렬문도상분석가이유효지정량연구절리암체시건적각향이성손상연화특정.
