發(fā)布時間：2017-10-26 21:26

  本文關(guān)鍵詞：基于三維掃描與打印的巖體自然結(jié)構(gòu)面試樣制作方法與剪切試驗(yàn)驗(yàn)證

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【摘要】：無法大量制作表面形態(tài)完全一致的含自然結(jié)構(gòu)面的剪切試樣一直是困擾巖石結(jié)構(gòu)面力學(xué)試驗(yàn)深入研究的難題之一。借助最新發(fā)展的3D打印和表面快速掃描技術(shù),提出了巖石自然結(jié)構(gòu)面試樣制作新方法。該方法采用三維掃描儀獲得巖石自然結(jié)構(gòu)面表面形態(tài)的高精度點(diǎn)云數(shù)據(jù),然后通過逆向工程軟件重構(gòu)自然結(jié)構(gòu)面的表面形態(tài)和含自然結(jié)構(gòu)面的虛擬剪切模型,進(jìn)而通過3D打印技術(shù)制作含自然結(jié)構(gòu)面的PLA(綠色環(huán)保材料聚乳酸)塑材模具,最后借助PLA結(jié)構(gòu)面模具在制樣盒內(nèi)通過相似材料澆筑成型出剪切試樣,從而實(shí)現(xiàn)批量制作結(jié)構(gòu)面形貌完全一致的相似材料結(jié)構(gòu)面剪切試樣,滿足多種組合試樣方案下巖石自然結(jié)構(gòu)面的深入分析。采用這一方法針對3種巖石自然結(jié)構(gòu)面進(jìn)行了批量制作和剪切試驗(yàn)測試表明:(1)澆筑制作成試樣的結(jié)構(gòu)面表面高程與原始結(jié)構(gòu)面高程之間的誤差分析顯示,巖石自然結(jié)構(gòu)面可以高精度地復(fù)制到剪切試樣中;(2)相同剪切試驗(yàn)條件下多個剪切試樣的剪切位移-剪切力曲線的重合度非常高,表明制作的結(jié)構(gòu)面剪切樣的一致性好且試驗(yàn)結(jié)果離散性小;(3)通過剪切結(jié)構(gòu)面試樣在剪切前后的表面形態(tài)掃描分析發(fā)現(xiàn),相同試驗(yàn)條件下自然結(jié)構(gòu)面的剪切破壞形態(tài)具有非均勻性。
【作者單位】： 河南理工大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院;中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所巖土力學(xué)與工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;東北大學(xué)深部金屬礦山安全開采教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 三維掃描 三維打印 結(jié)構(gòu)面 剪切試驗(yàn) 逆向制作
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助(No.51274088)
【分類號】：TU45
【正文快照】： 荷裂隙等結(jié)構(gòu)面[1-4]。因此,工程中開挖的對象基本都是由結(jié)構(gòu)面(多組節(jié)理/裂隙面)和結(jié)構(gòu)體(巖塊)構(gòu)成的具有一定結(jié)構(gòu)特征的巖體。顯然巖體中巖石結(jié)構(gòu)面的抗剪強(qiáng)度測試與結(jié)構(gòu)面幾何特征分析對工程開挖設(shè)計(jì)與穩(wěn)定性預(yù)測都具有重要意義[5]。傳統(tǒng)的巖石結(jié)構(gòu)面原位取樣或原位剪切試

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【共引文獻(xiàn)】

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7 吳e，

本文編號：1100481