【摘要】：在自然界中,巖體的力學(xué)性質(zhì)十分復(fù)雜,巖體力學(xué)參數(shù)常呈現(xiàn)一定的模糊性、不完全性、不精確性和不確定性。巖體結(jié)構(gòu)面粗糙度系數(shù)(JRC)是用于確定巖體結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度的關(guān)鍵參數(shù),它所特有的非均一性、各質(zhì)異性使其本身包含有不確定性信息,在野外測(cè)量、數(shù)據(jù)處理等過(guò)程中存在有許多不確定的因素,難以計(jì)算并給出精確的、準(zhǔn)確無(wú)誤的JRC值。中智數(shù)(NN)是由確定部分和不確定部分組成的一個(gè)區(qū)間數(shù),非常適合用來(lái)描述自然界包含不完全和不確定信息的復(fù)雜地質(zhì)現(xiàn)象,用中智數(shù)(NN)函數(shù)研究JRC的各向異性與JRC尺寸效應(yīng)特征的不確定性,可以有效地表達(dá)JRC的完整信息。論文的創(chuàng)新性研究為巖體結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度精細(xì)取值開(kāi)辟了一條新的途徑。主要研究?jī)?nèi)容包括:(1)基于常山板巖JRC隨方向變化的橢圓方程,擬合不同方向的JRC值,以中智數(shù)函數(shù)JRC(θ)表示JRC各向異性特征,求得以導(dǎo)函數(shù)表示的JRC各向異性變化率。(2)基于常山板巖JRC隨取樣長(zhǎng)度變化的對(duì)數(shù)函數(shù),擬合不同尺寸的JRC值,以中智數(shù)函數(shù)JRC(L)表示尺寸效應(yīng)特征,求得以導(dǎo)函數(shù)表示的JRC尺寸效應(yīng)變化率。(3)通過(guò)JRC各向異性中智數(shù)和JRC尺寸效應(yīng)中智數(shù)的耦合分析,研究了JRC各向異性程度隨結(jié)構(gòu)面取樣尺寸變化的規(guī)律。以二元中智數(shù)函數(shù)JRC(θ,L)(三維曲面)表達(dá)JRC各向異性和JRC尺寸效應(yīng)特征,建立了二元中智數(shù)函數(shù),可同時(shí)獲取JRC各向異性變化率和JRC尺寸效應(yīng)變化率,并與(1)、(2)中所得變化率進(jìn)行了對(duì)比研究。論文創(chuàng)新點(diǎn)包括兩個(gè)方面:在國(guó)內(nèi)外第一次嘗試將中智數(shù)應(yīng)用于JRC研究,發(fā)現(xiàn)中智數(shù)函數(shù)可以更客觀地描述JRC特征,它既描述了JRC確定性信息,又描述了由各種主觀和客觀原因?qū)е碌腏RC不確定性信息;開(kāi)展了JRC各向異性中智數(shù)和JRC尺寸效應(yīng)中智數(shù)的耦合研究,探索了JRC各向異性程度隨結(jié)構(gòu)面取樣尺寸變化的規(guī)律,建立了可同時(shí)獲取JRC各向異性變化率和JRC尺寸效應(yīng)變化率的二元中智數(shù)函數(shù)。
【學(xué)位授予單位】：紹興文理學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TU45
【圖文】：

圖 3.1 巖石結(jié)構(gòu)面樣本（常山板巖）Fig.3.1 The joint sample (slate from ChangShan, ZheJiang)方法獲取所有的輪廓曲線后，將繪圖紙由大型掃描儀進(jìn)行掃描式文本，分別以 L=10 cm、……、 L=100 cm 為取樣長(zhǎng)度截取線作為樣本，采用 Matlab 軟件對(duì)樣本曲線掃描圖件按灰度值讀取并存儲(chǔ)每一條結(jié)構(gòu)面輪廓曲線的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并且計(jì)算得到，為之后的統(tǒng)計(jì)分析做準(zhǔn)備。關(guān)于 JRC 的計(jì)算，使用較多的均方根 Z2，具體計(jì)算公式如下所示：()()1()11212022 MiiixLxyyMDxdxdxdyLZ 32.2032.47log2JRC Z

圖 3.2 傾斜角相同的三條結(jié)構(gòu)面輪廓曲線[22].2 Three joint roughness profiles with the same inclination angle[意一條水平參考線穿過(guò)輪廓曲線，然后輪廓曲線上各距離可以由公式（3-3）求得： +1 101+2x LNi i i ixaviy dxy y x xhL L 輪廓曲線長(zhǎng)度，x、y 分別為點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)。中，擁有與剪切方向相反的傾斜方向的輪廓曲線段，有顯著影響。如公式（3-4）所示，修正的均方根 Z21/22211(max(0, ))Mx Li idyy y

(58128.9sin16.96cos9.156sin15.740.9759255.3sin117.2sin444.2sin81.64sin383.1sin18.68co(,)1.42ln2.08sin9.352sin2.061cos71.78sin46.69sin(5711.04sin6.802cos4.334sin8.8690.97241213156789102345up θθθRθθθθθJRCθLLθθθθθθθθR，，由(5-7)、(5-8)結(jié)合中智數(shù)運(yùn)算規(guī)則(2-2)，可以得到 JRC 關(guān)于θ、L 的二元中智數(shù)函數(shù)：(8.86913.742),， [0,0.5].（5-9(11.04279.88)sin(6.80220.316)cos(4.3349.644)sin(36.490.48)sin(60.38886.96)sin(7.55122.258)cos(1.0392.044)cos(32.03207.62)sin(22.6548.08)sin(,)(0.45361.9328)ln(1.3821.396)sin(3.86626.436)sin121315910113452 IforIIθIθIIθIθIθIθIθIθJRCθLILIθIθ

【參考文獻(xiàn)】

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1 羅戰(zhàn)友;杜時(shí)貴;黃曼;;巖石結(jié)構(gòu)面粗糙度系數(shù)尺寸效應(yīng)的推拉試驗(yàn)研究[J];巖土力學(xué);2015年12期

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8 徐磊;任青文;葉志才;徐蘭玉;;巖體結(jié)構(gòu)面三維表面形貌的尺寸效應(yīng)研究[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào);2008年04期

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本文編號(hào)：2769244