結(jié)構(gòu)面表面形態(tài)與力學(xué)性質(zhì)相關(guān)性研究.pdf

1、結(jié)構(gòu)面是巖體的重要組成部分，對巖體的變形和破壞起著控制作用，結(jié)構(gòu)面的研究是分析工程巖體性質(zhì)的基礎(chǔ)性工作。大量試驗研究表明，在剪切過程中，結(jié)構(gòu)面表面起伏形成的粗糙度對結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)有很大影響。本文從結(jié)構(gòu)面表面形態(tài)的力學(xué)特性出發(fā)，從理論上論證了在Barton的JRC-JCS模型中，用粗糙度系數(shù)JRC描述巖體結(jié)構(gòu)面起伏程度的合理性。
　　 將分形幾何理論運用到結(jié)構(gòu)面粗糙度的描述中，指出了以往對粗糙度進行分形描述的不足：只是對某條曲線

2、的分維計算，不能完全反映整個粗糙表面的幾何形態(tài)。針對這個問題，本文用自行研制的一種能測量表面三維幾何形狀的測量儀，測得試樣的表面形態(tài)，在此基礎(chǔ)上，引用立方體覆蓋法，對試樣結(jié)構(gòu)面的表面形態(tài)進行了分維計算，所計算的D值反映了整個結(jié)構(gòu)面表面的粗糙情況。
　　 通過結(jié)構(gòu)面直剪試驗，分析了結(jié)構(gòu)面表面分維數(shù)D與剪切變形之間的相關(guān)關(guān)系，同時以JRC-JCS模型為基礎(chǔ)，建立了分維數(shù)D與結(jié)構(gòu)面抗剪強度之間的經(jīng)驗關(guān)系式。通過與謝和平強度估算法所得的