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基于数字图像的大型堆积体细观力学特性及力学参数研究
  • ISSN号:1000-4548
  • 期刊名称:岩土工程学报
  • 时间:2012.1.1
  • 页码:58-64
  • 分类:TU432[建筑科学—岩土工程;建筑科学—土工工程]
  • 作者机构:[1]河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点试验室,江苏南京210098, [2]河海大学岩土工程科学研究所,江苏南京210098
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(50911130366);新教师资助基金项目(20090094120017)
  • 相关项目:各向异性岩石力学研究
中文摘要:

大型堆积体常见于西南水电工程中,其力学性质极其复杂,需从细观结构上对其加以研究,才能从本质上揭示其力学特性及变形破坏的特征和规律。将数字图像处理技术(DIPT)应用到堆积体的数值模拟中,自行开发了Photo-To-FLAC3D(PTF)自动建模程序,可实现对堆积体图像的分析处理、信息获取并自动生成细观模型文件的全过程,为堆积体力学行为的模拟提供了新的建模方法。以澜沧江古水水电站堆积体边坡为例,对实拍数码照片采用PTF实现其细观模型快速、准确的建立,运用三轴数值模拟试验对其力学特性及力学参数进行分析和研究。研究表明,堆积体变形表现出明显的“欺软怕硬”特性,受力表现出“贯穿带”的特性。提出随机统计分析法对堆积体力学参数进行研究,通过随机选取多组现场照片进行分析,由统计分析得出的力学参数与实际工程物理实验的参数非常接近,说明该力学参数研究方法的可信性,为堆积体力学参数的选取提供了一条新的路径和依据,是大型原位试验的有益补充。

英文摘要:

Talus deposit is often seen in hydropower projects in the southwest of China. Its mechanical properties are so complex that the microstructural study is often used to reveal the essence of its deformation and damage. The digital image processing technology (DIPT) is introduced to the simulation of talus deposits. Based on the study of DIPT, a Photo-To-FLAC3D (PTF) auto-modeling program is developed. It is able to realize the whole process: analyzing and processing the digital images, acquiring the information and establishing the micro-model files. A new modeling method is developed for the mechanical behaviors of talus deposits. As an example, some talus deposit data of Gushui Hydropower Station are used. A micro-model for the talus deposit is established fast and correctly by means of the PTF from the field digital photo. The mechanical properties and parameters are studied by the numerical simulation of triaxial tests. The results show that the talus deposit has the feature of"bully" in deformation while that of"Unicorn band" under force. A random statistical analysis method for the mechanical parameters is proposed by selecting field multiple photos. The mechanical parameters based on the statistical analysis method are very close to those of experiments in the actual engineering, indicating that the new method of acquiring mechanical parameters is credible. A new way is opened up for selecting the mechanical parameters of talus deposits, which provides a useful supplement for large-scale field tests.

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期刊信息
  • 《岩土工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科协
  • 主办单位:中国水利学会 中国土木工程学会 中国力学学会 中国建筑学会 中国水力发电工程学会 中国振动工程学会
  • 主编:蔡正银
  • 地址:南京虎踞关34号
  • 邮编:210024
  • 邮箱:ge@nhri.cn
  • 电话:025-85829553 85829534
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-4548
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1124/TU
  • 邮发代号:28-62
  • 获奖情况:
  • 中国科协二等奖,江苏省首届优秀期刊奖,连续三次被评为核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:54826