[发明专利]一种颗粒材料侧向压力分布特征定量描述方法

权利要求书

1.一种颗粒材料侧向压力分布特征定量描述方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1，选取颗粒材料侧向压力分布位置密集度测量尺度：测量确定颗粒材料堆积稳定后的高度H₀，单位为m，选取一系列测量尺度参数r_i，i＝1，2，…n，其中r_i满足的条件；

步骤2，获取不同测量尺度下侧向压力分布位置密集度的测量数目：测量尺度r_i将挡墙平均划分成数目为间距长度为r_i的子组，统计子组中含有侧向压力作用点的子组数目n_i；

步骤3，求取描述侧向压力分布位置密集度参数d：将步骤2得到的一系列r_i和相应的n_i绘制于双对数坐标系中，拟合log r_i与log n_i之间的线性关系，得到其可决系数R²，当R²大于0.8时，此时拟合直线斜率的绝对值即侧向压力分布位置密集度参数d；

颗粒材料侧向压力分布位置密集度参数d为0～1之间数值，0表示作用位置分布几乎集中在某一点处，1则表示作用位置分布为线性连续分布；d越大，表明颗粒材料侧向压力分布位置越分散；

步骤4，选取颗粒材料侧向压力分布强度波动性测量尺度：绘制颗粒材料侧向压力分布图，定义侧向压力折线的上、下两个端点分别为P_up和P_down，选取一系列尺度参数R_i，i＝1，2，…n，其中R_i满足的条件；

步骤5，获取不同测量尺度下侧向压力分布强度波动性的测量数目：以颗粒材料侧向压力分布折线上端点P_up为圆心，以R_i为半径画圆，所述的圆与侧向压力分布折线相交于点P₁；然后，再以点P₁为圆心，以R_i为半径画圆，与侧向压力分布折线相交于点P₂；以此类推，当交点P_n与P_down在侧向压力分布折线上的距离l小于或等于R_i时，测量结束，最终得到以R_i为尺度量取侧向压力分布折线的数目N_i＝n+l/R_i；

步骤6，求取描述侧向压力分布强度波动性参数：将步骤5得到一系列R_i和相应的N_i绘制于双对数坐标系中，拟合log R_i与log N_i之间的线性函数关系，得到其可决系数R²；当拟合函数的可决系数R²大于0.8时，此时拟合直线斜率的绝对值即侧向压力分布强度波动性参数D；

颗粒材料侧向压力分布强度波动性参数D值在1～2之间，1表示侧向压力强度分布为直线分布，2则表示侧向压力强度分布为平面分布；D越大表明侧向压力分布强度波动性越大，拱结构效应越明显，侧向压力骤增点越多。