[發(fā)明專利]一種工程構筑物基礎表面粗糙度界定方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810051323.1
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN108304629A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發(fā)明（設計）人: 王天亮;王海航;王鷗;馮卓新;孫鑫;何亞夢;盧玉婷
• 申請（專利權）人: 石家莊鐵道大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 石家莊輕拓知識產權代理事務所(普通合伙) 13128
• 代理人: 侯迎新

本發(fā)明公開了一種工程構筑物基礎表面粗糙度界定方法，計算公式為：R＝1+R_S，其中R為粗糙度，R_S為擴面度，所述擴面度R_S由工程構筑物基礎表面的實際面積A_S和基礎表面的幾何面積A_G計算得到：工程構筑物基礎表面實際面積A_S的測定是本發(fā)明得以實施的關鍵，選取若干幾何規(guī)則形狀表面并采用3D掃描儀進行掃描，將所得3D圖像導入3D?Max后，獲取實際面積A_S并最終得到粗糙度R。本發(fā)明簡單易懂、實用性強，能夠更精準地測量工程構筑物基礎表面的粗糙度，以更好地評價土與構筑物基礎表面的相互作用機制。

技術領域

本發(fā)明屬于工程構筑物基礎設計領域，具體地說，涉及一種工程構筑物基礎表面粗糙度界定方法。

背景技術

寒區(qū)的工程構筑物基礎表面所受的凍脹力是凍土與基礎表面相互作用力，為研究中的熱點問題，而基礎表面粗糙度又是切向凍脹力有別于法向、水平凍脹力特有的影響因素，也是土面作用強度的主要影響因素之一，對切向凍脹力影響極大。因此，對于工程構筑物基礎表面粗糙度的準確評定十分必要。

然而，現(xiàn)有的對于工程構筑物基礎表面粗糙度的定量評價，不同學者及研究人員所采用的標準并不一致。

(1)采用接觸面齒形峰谷距分別定義工程構筑物基礎表面粗糙度；

(2)采用取樣長度等于砂土平均粒徑時的最大峰谷距定義基礎表面的粗糙度，粗糙度與砂土平均粒徑之比定義接觸面的相對粗糙度；

(3)將粗糙表面的凹凸曲線與基準線圍成的面積總和與基準線長度之比作為混凝土表面粗糙度定義，該方法實際是基于灌砂法。

以上三種粗糙度的定義各有依據(jù)，但總體上用于室內試驗研究較為方便，而對于實際工程構筑物基礎表面，具有紋路走勢復雜、表面缺陷分布隨機以及取樣不便等特點，上述方法的現(xiàn)場實踐性不足。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種通俗易懂、過程簡單、實用性強的工程構筑物基礎表面粗糙度界定方法。

為解決上述技術問題，本發(fā)明所采取的技術方案是：

一種工程構筑物基礎表面粗糙度界定方法，其特征在于：所述界定方法計算公式為：R＝1+R_S，其中R為粗糙度，R_S為擴面度，

式中，所述擴面度R_S由工程構筑物基礎表面的實際面積A_S和基礎表面的幾何面積A_G計算得到，其計算公式為：

所述基礎表面的實際面積A_S和基礎表面的幾何面積A_G，均采用在工程構筑物的基礎表面圈定規(guī)則幾何形狀的方法來確定。

作為限定，所述的擴面度R_S和粗糙度R均為無量綱純數(shù)。

作為限定，所述的幾何規(guī)則形狀包含長方形、正方形或圓形。

作為限定，所述基礎表面的幾何面積A_G的界定方法為：

首先，隨機選定至少三處工程構筑物的基礎表面區(qū)域，進行適當?shù)某龎m處理，且除塵后所述基礎表面的外形不變，之后在所述基礎表面的區(qū)域內圈定規(guī)則幾何形狀；其次，測量所述規(guī)則幾何形狀的外圍尺寸，計算得到所述規(guī)則幾何形狀的幾何面積A_G。

作為限定，所述基礎表面的實際面積A_S的界定方法為：