专利名称：岩体结构面抗剪强度尺寸效应分形模型的制作方法
技术领域：
本发明涉及岩体结构面抗剪强度尺寸效应分形模型，适用于具有抗剪强度尺寸效应的岩体结构面分析。
背景技术：
在本发明作出之前，目前尚没有根据直剪试验结果建立岩体结构面抗剪强度尺寸效应分形模型，用于分析岩体结构面抗剪强度尺寸效应。用实验室尺寸的结构面直剪试验抗剪强度评价工程岩体规模的结构面抗剪强度时，通常是人为地按70％的系数予以折减，其可靠性受人为因素影响很大。
结构面模型试验结果表明，随着模型面积的增大，结构面平均峰值剪应力呈非线性衰减(图1)。当模型面积大于一定值后，平均峰值剪应力不再受模型面积的影响而达到稳定值。图1所示的结构面抗剪强度随尺寸增大而降低的规律可概括为τn=τ10[LnL10]-D---(1)]]>式中，L10为实验室尺寸结构面长度(10cm)，Ln为实际结构面的长度(cm)，τ10为实验室尺寸结构面的峰值抗剪强度，τn为实际结构面的峰值抗剪强度。D为结构面抗剪强度尺寸效应分维数，它描述了抗剪强度随结构面尺寸增大而降低的衰减速率，即D值越大，说明抗剪强度随结构面尺寸增大而降低的衰减速率越快；即D值越小，说明抗剪强度随结构面尺寸增大而降低的衰减速率越慢。
发明内容本发明的目的是解决目前没有根据直剪试验结果建立岩体结构面抗剪强度尺寸效应分形模型，用于分析岩体结构面抗剪强度尺寸效应的缺点，提供一种原理简单，操作方便，成本低廉，使用效果好，便于进行岩体结构面抗剪强度尺寸效应分析的岩体结构面抗剪强度尺寸效应分形模型。
为此，本发明采用以下技术方案一种岩体结构面抗剪强度尺寸效应分形模型，包含以下顺序步骤(1)在选定的结构面上标定试验方向；(2)根据所选定的试验方向，选取五个尺寸为10cm×10cm的结构面试样进行结构面试样的直剪试验，所述直剪试验方向与结构面试样上标定试验方向一致，求得五个尺寸为10cm×10cm的结构面直剪试验抗剪强度τ10i；(3)根据直剪试验结果，根据τ10*=Σi=15τ10i]]>计算尺寸为10cm×10cm的结构面抗剪强度统计值τ10*；(4)将τ10*代入公式τn=τ10[LnL10]-D,]]>即得到岩体结构面抗剪强度尺寸效应分形模型τn=τ10*·[Ln10]-D---(2),]]>式中D为已知的岩体结构面抗剪强度尺寸效应分维数，此处L10的代入值即为10。
本发明与现有技术相比，岩体结构面抗剪强度尺寸效应分形模型原理简单，操作方便，成本低廉，使用效果好，便于根据直剪试验结果建立具有抗剪强度尺寸效应的岩体结构面抗剪强度尺寸效应规律，具有较大的实施价值和社会经济效益。
图1为结构面平均峰值曲线图。
具体实施方式
表1列出了天荒坪抽水蓄能电站花岗岩NW组结构面五个10cm×10cm直剪试验样直剪试验抗剪强度值τ10i，根据τ10*=Σi=15τ10i]]>计算尺寸为10cm×10cm的结构面抗剪强度统计值τ10*；由表1数据得τ10*＝1.15MPa，代入公式(2)即得天荒坪抽水蓄能电站花岗岩NW组结构面抗剪强度尺寸效应分形模型τn=1.15×[Ln10]-D---(3)]]>表1 天荒坪抽水蓄能电站花岗岩NW组结构面直剪试验值
权利要求
1.一种岩体结构面抗剪强度尺寸效应分形模型，其特征在于包含以下顺序步骤(1)在选定的结构面上标定试验方向；(2)根据所选定的试验方向，选取五个尺寸为10cm×10cm的结构面试样进行结构面试样的直剪试验，所述直剪试验方向与结构面试样上标定试验方向一致，求得五个尺寸为10cm×10cm的结构面直剪试验抗剪强度τ10i；(3)根据直剪试验结果，根据τ10*=Σi=15τ10i]]>计算尺寸为10cm×10cm的结构面抗剪强度统计值τ10*；(4)将τ10*代入公式τn=τ10[LnL10]-D,]]>即得到岩体结构面抗剪强度尺寸效应分形模型τn=τ10*·[Ln10]-D,]]>式中D为已知的岩体结构面抗剪强度尺寸效应分维数。
全文摘要
本发明涉及一种岩体结构面抗剪强度尺寸效应分形模型，包含以下顺序步骤在选定的结构面上标定试验方向；根据所选定的试验方向，选取五个尺寸为10cm×10cm的结构面试样进行结构面试样的直剪试验，所述直剪试验方向与结构面试样上标定试验方向一致，求得五个尺寸为10cm×10cm的结构面直剪试验抗剪强度τ
文档编号G06F19/00GK1815171SQ200610049590
公开日2006年8月9日 申请日期2006年2月24日 优先权日2006年2月24日
发明者杜时贵, 胡晓飞 申请人:浙江建设职业技术学院