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岩体裂隙结构量化及其三维形态表征研究
| 论文题名： | 岩体裂隙结构量化及其三维形态表征研究 |
| 关键词： | 岩体损伤;量化方法;数值模拟;岩质边坡;三维重构;形态表征 |
| 摘要： | 针对宏观大尺度岩体内部损伤区域难以观测和量化等问题，论文根据Mohr-Coulomb破坏准则提出了岩体数值模型宏细观破损区域的量化方法，运用数值模拟手段对简单岩质边坡受力破损进行了模拟分析，依据位图的成图原理和Matlab处理图像的原理对模型损伤区域进行了辨识和提取，最终实现了损伤区域的三维重构。论文研究成果如下: (1)建立了均质和非均质边坡模型，非均质模型强度参数按照Weibull分布进行随机赋值;根据统计数据可知，形状参数m越大，材料参数在模型中的分布越均匀;非均质模型破坏分布情况具有一定的离散性。 (2)根据Mohr-Coulomb破坏准则，通过理论推导，提出了岩体模型宏细观裂隙的量化方法，即安全系数法。当安全系数大于1时，模型单元体处于安全状态;当安全系数等于1时，模型单元体处于临界状态;当安全系数小于1时，模型单元体处于破坏状态。 (3)根据位图的成图原理和Matlab图形处理原理，提出了通过辨识和提取图形颜色阈值的方法实现模型破损特征的辨识与提取，为三维重构模型破损空间形态提供了理论基础。 (4)依托Matlab的强大数据处理功能，通过逐幅辨识和提取安全系数云图中破损区域像素点的颜色特征，并按照高程顺序依次重组堆叠，实现了岩体模型破损形态的三维重构。 岩体模型破损形态的三维重构不仅能够使读者享有更加直观的视觉感受，而且对宏观工程的加固设计等具有重要的指导作用。三维重构技术既可以服务于工程，也可以服务于其他行业，具有广阔的应用前景。 |
| 作者： | 王占棋 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 袁海平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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