基于分形理论的多孔介质渗透破坏研究

发布时间：2017-12-10 15:03

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【摘要】：渗透破坏对大坝长效安全运行构成严重威胁,时常导致大坝险情发生乃至溃决。针对土石坝多孔介质自相似特点,开展了典型级配下的砂性土、粉质黏土等主要筑坝材料的渗透破坏分形试验,提出了可作为划分渗透变形判别标准的质量分维数。在分形理论基础上,探讨了质量分维数与颗粒级配、密实度、渗透系数等物理力学参数的关系,重点研究土体渗透破坏的分形特征。研究结果表明,土体质量分维数D2.35时,渗透破坏为流土;当2.35≤D≤2.65时,渗透破坏为管涌或流土;当D2.65时,土体渗透破坏为管涌。结论认为可通过渗透变形后质量分维数下降的趋势,来预测渗透变形的发生和发展情况,从而减少堤坝因渗透破坏而引起的致灾隐患。
【作者单位】： 南京水利科学研究院;河海大学土木与交通学院;水利部大坝安全管理中心;
【基金】：水利部公益性行业科研专项“土石坝长效安全运行重大关键技术研究”(201501033) 国家国际科技合作专项“大坝原体溃决试验信息获取与挖掘技术合作研究”(2011DFA72810)
【分类号】：TV139.1
【正文快照】： Mandelbrot创建并发展的分形(fractal)是研究一些具有自相似性的不规则曲线或位形,提出了分维是定量描述这种自相似性的参数[1]。Hausdorff认为维数可以是分数即分数维,并定义了Hausdorff测度[2]。Mandelbrot为模拟分形推广了Hausdorff维数定义,提出分形是一个集合,分形集具有

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本文编号：1274872