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论文题目: 考虑各向异性形貌特征的结构面刚度计算模型
第一作者: 包含;胥勋辉;兰恒星;晏长根;许江波等
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发表年度: 2021
摘  要: 为了实现岩体结构面切向刚度和法向刚度的便捷化精准取值,准确分析结构面变形行为特征,以关山隧道闪长岩结构面为例,对结构面形貌信息进行数字化提取,应用3D打印技术复制结构面试样,开展单轴压缩及各向异性直剪试验,并结合提出的各向异性新形貌参数,建立了结构面切向刚度及法向刚度计算新模型。研究结果表明:新形貌参数综合考虑了结构面起伏体上坡段的爬坡角及爬坡高度,有利于反映结构面形貌的各向异性特征,并且同一方向上结构面剖面线的形貌参数值服从对数正态概率分布;在物理模型力学试验的基础上,结合结构面形貌参数、结构面壁面强度和法向应力构建的结构面切向刚度计算新模型,不仅降低了计算参数的获取难度,还可以更好的体现结构面切向变形能力的各向异性;改进的Bandis双曲函数法向刚度计算模型考虑了结构面初始法向刚度和最大法向闭合量与结构面壁面强度之间的量化关系,避免了复杂的力学测试,大量简化了法向刚度值的获取过程;通过与经典计算模型和力学试验结果进行对比,验证了新计算模型的可靠性,体现了结构面切向刚度和法向刚度计算新模型可以更准确和便捷地获取结构面变形参数,为岩体力学行为研究以及岩体工程实践提供理论支撑。
英文摘要:
刊物名称: 交通运输工程学报
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论文类别: CSCD