[发明专利]解析岩体结构面各向异性尺寸效应特征的分形评估方法

摘要

一种解析岩体结构面各向异性尺寸效应特征的分形评估方法是基于各向异性变异系数AVC3D提出的，通过对各向异性变异系数和采样尺寸进行归一化处理，发现两者呈现较好的线性函数关系，从而提出各向异性变异系数的分形表达式用于反映结构面各向异性的尺寸效应规律。本发明结合各向异性变异系数AVC3D进行分维数特征值获取，使结构面各向异性分性行为研究更具代表性；利用不随尺度变化的分维数D分析不同采样尺寸的AVC3D，实现了结构面各向异性的尺寸效应特征预测评估。

主权项

1.一种解析岩体结构面各向异性尺寸效应特征的分形评估方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1)利用三维激光扫描仪获取大范围尺寸的结构面表面三维形貌数据，然后截取所需研究结构面方形平面尺寸范围为l×l的三维点云数据；2)基于渐进全覆盖统计方法获得的结构面初始采样尺寸l₁×l₁和l₂×l₂的结构面样本，计算得到推进间距为Δd及两个采样尺寸l₁×l₁和l₂×l₂的样本量分别为3)针对采样尺寸为l₁×l₁下的N₁个结构面样本，根据各向异性变异系数AVC^3D的确定方法，选择三维形貌参数计算得到每个结构面样本的各向异性变异系数，获得采样尺寸l₁×l₁下所有N₁个结构面样本的均值；4)重复步骤3)获得采样尺寸l₂×l₂对应的各向异性变异系数均值并对获得的各向异性变异系数均值及其对应采样尺寸面积进行对数归一化处理，确定各向异性变异系数的分维数D，5)根据获得的各向异性变异系数分维数D，评价和预测其他采样尺寸l_i×l_i的均值，其中i＝1,2,...,n，用以反映结构面各向异性的尺寸效应规律。