[发明专利]一种夯土墙表面与剖面裂缝的定量分析方法

说明书

本发明公开了一种夯土墙表面与剖面裂缝的定量分析方法，包括以下步骤：1)对夯土墙表面进行清洁处理，再获取夯土墙图像；2)对夯土墙图像进行灰度处理及二值化处理，然后去除图像中的裂缝杂质，得二次处理后的图像，获取图像的总像素数量及图像中各裂缝的黑色像素数量，再根据图像的总像素数量及二次处理后的图像中各裂缝的黑色像素数量计算夯土墙干缩裂缝的裂缝率S_d；选取若干边长不等的正方形网格，再将选取的各正方形网格分别覆盖于夯土墙的图像上，然后计算各正方形网格中与裂缝相交的正方形数量，得夯土墙的分形维数D，该方法能够准确计算夯土墙的裂缝率及裂缝的分形维数。

技术领域

本发明属于建筑技术领域，涉及一种夯土墙表面与剖面裂缝的定量 分析方法。

背景技术

夯土建筑因其绿色环保、保温隔热、取材简便、建造成本低等优势 在我国村镇地区广泛存在、数量庞大。但由于传统施工工艺简陋，结构 布置不合理、气候环境等因素的影响，使得夯土结构墙体普遍出现大量 裂缝，而墙体干缩裂缝尤为严重。但是夯土建筑中墙体的干缩裂缝目前 还没有一套行之有效的定量分析手段，即夯土墙的裂缝率及裂缝的分形 维数，因此对于土体裂缝的发展特征较难把握，这严重制约着对夯土墙 干缩裂缝的研究进展。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种夯土墙表 面与剖面裂缝的定量分析方法，该方法能够准确计算夯土墙的裂缝率及 裂缝的分形维数。

为达到上述目的，本发明所述的夯土墙表面与剖面裂缝的定量分析 方法包括以下步骤：

1)对夯土墙表面进行清洁处理，再获取夯土墙图像；

2)对步骤1)获取得到的夯土墙图像进行灰度处理及二值化处理， 然后去除经二值化处理后的图像中的裂缝杂质，得二次处理后的图像， 获取二次处理后的图像的总像素数量及二次处理后的图像中各裂缝的黑 色像素数量，再根据二次处理后的图像的总像素数量及二次处理后的图 像中各裂缝的黑色像素数量计算夯土墙干缩裂缝的裂缝率S_d；

选取若干边长不等的正方形网格，再将选取的各正方形网格分别覆 盖于夯土墙的图像上，其中，各正方形网格的面积均大于等于夯土墙的 图像中最大裂缝的面积，然后计算各正方形网格中与裂缝相交的正方形 数量，得夯土墙的分形维数D，完成夯土墙表面与剖面裂缝的定量分析， 其中，

1g L_i＝E-D1g N(L_i)

其中，L_i为第i个正方形网格中正方形的边长，N(L_i)为第i个正 方形网格中与裂缝相交的正方形数量，E为常数。

夯土墙表面进行清洁处理的具体操作为：去除夯土墙的杂质，其中， 夯土墙表面的杂质包括草屑、沙、石子及碎土颗粒。

通过MATLAB编程对步骤1)获取得到的夯土墙图像进行灰度处理 及二值化处理。

通过Photoshop去除经二值化处理后的图像中的裂缝杂质。

夯土墙干缩裂缝的裂缝率S_d的表达式为：

其中，H_i为第i条裂缝的像素数量，Z为二次处理后的图像的总像 素数量。

将夯土墙的图像导入AutoCAD中，再选取若干边长不等的正方形 网格，然后将选取的正方形网格覆盖于夯土墙的图像上。

本发明具有以下有益效果：