基于图像分析的节理岩体单轴压缩损伤演化研究

发布时间：2017-08-20 20:41

  本文关键词：基于图像分析的节理岩体单轴压缩损伤演化研究

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【摘要】：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。
【作者单位】： 中国矿业大学力学与建筑工程学院;
【关键词】： 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
【基金】：国家自然科学基金资助项目(11102224)
【分类号】：TU452
【正文快照】： 1引言天然岩体内多存在大量的节理裂隙,使岩体呈现出不连续、非均匀、各向异性和高度非线性等复杂特点。许多岩体工程的失稳破坏,如边坡、坝基的滑移失稳以及地下洞室的坍塌、冒顶、底鼓、瓦斯突出等事故都与这些节理的存在及扩展密切相关。为了探究节理岩体在各种荷载下的力

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本文编号：708797