[發(fā)明專利]工程現(xiàn)場超大尺寸結(jié)構(gòu)面抗剪強度評估方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110043772.3 | 申請日： | 2021-01-13 |
| 公開（公告）號： | CN112903476B | 公開（公告）日： | 2022-10-21 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 劉廣建;杜時貴;羅戰(zhàn)友;呂原君 | 申請（專利權(quán)）人： | 紹興文理學院 |
| 主分類號： | G01N3/24 | 分類號： | G01N3/24;G01B11/24 |
| 代理公司： | 杭州斯可睿專利事務(wù)所有限公司 33241 | 代理人： | 王利強 |
| 地址： | 312000 浙江*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 工程 現(xiàn)場 超大 尺寸 結(jié)構(gòu) 面抗剪 強度 評估 方法 | ||
1.一種工程現(xiàn)場超大尺寸結(jié)構(gòu)面抗剪強度評估方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
1)選取待評估的工程現(xiàn)場超大尺寸結(jié)構(gòu)面，對裸露部分的結(jié)構(gòu)面進行三維激光掃描，獲得結(jié)構(gòu)面三維點云數(shù)據(jù)，通過高精度融合、去噪、坐標轉(zhuǎn)換工作合成工程現(xiàn)場大尺寸結(jié)構(gòu)面的表面形貌；
2)截取步驟1)中設(shè)定長度區(qū)間、等寬的系列尺寸結(jié)構(gòu)面形貌，所述設(shè)定長度區(qū)間內(nèi)以實驗室基準結(jié)構(gòu)面長度為基準，等間隔設(shè)置，間隔長度為實驗室基準結(jié)構(gòu)面長度，利用三維數(shù)控雕刻技術(shù)，制作與原巖結(jié)構(gòu)面幾何信息和力學性質(zhì)一致的結(jié)構(gòu)面原狀試樣；
3)利用“結(jié)構(gòu)面尺寸效應(yīng)剪切試驗儀”進行上述系列尺寸結(jié)構(gòu)面試樣直剪試驗，測量結(jié)構(gòu)面的抗剪強度參數(shù)；
4)以實驗室基準結(jié)構(gòu)面長度為基準，將結(jié)構(gòu)面長度進行無量綱化處理，獲得結(jié)構(gòu)面長度標準化值，如公式(1)；
式中，Kl為結(jié)構(gòu)面長度標準化值，無量綱；Ll為各個結(jié)構(gòu)面長度；為實驗室基準結(jié)構(gòu)面長度；
5)利用MATLAB中的ployfit命令對步驟3)4)中的數(shù)據(jù)進行擬合處理，獲得結(jié)構(gòu)面的抗剪強度Tl隨Kl的變化函數(shù)如公式(2)；
Tl＝f1(Kl) (2)
6)利用MATLAB中的diff命令對公式(2)的函數(shù)進行一階求導處理，找到公式(2)中函數(shù)斜率的突變點KTl；
7)根據(jù)待評估工程現(xiàn)場的結(jié)構(gòu)面尺寸Lf，按照公式(3)計算獲得工程現(xiàn)場剪切試驗所需尺寸中心點LfT，在[LfT-M,LfT+M]長度范圍內(nèi)選取N個等寬結(jié)構(gòu)面，M的取值范圍為40～60cm，進行現(xiàn)場剪切試驗，獲得結(jié)構(gòu)面的抗剪強度參數(shù)；
式中，KTl為公式(2)中對應(yīng)函數(shù)的突變點；
8)基于自相似性原理，以步驟5)中的函數(shù)關(guān)系為對比，利用MATLAB對步驟7)中的結(jié)構(gòu)面抗剪強度以及結(jié)構(gòu)面長度進行循環(huán)迭代處理，找到工程現(xiàn)場基準結(jié)構(gòu)面長度
9)根據(jù)步驟8)中的工程現(xiàn)場基準結(jié)構(gòu)面長度進行現(xiàn)場直剪試驗，獲得工程現(xiàn)場長度為的結(jié)構(gòu)面抗剪強度，并與實驗室獲取的長度為的結(jié)構(gòu)面抗剪強度值進行對比分析，修正公式(2)，得到工程現(xiàn)場結(jié)構(gòu)面抗剪強度Tf、隨Kf的變化函數(shù)，如公式(4)，重復(fù)步驟6)得到突變點KTf；
Tf＝f4(Kf) (4)
10)根據(jù)公式(4)和突變點KTf，即可進行工程現(xiàn)場超大尺寸結(jié)構(gòu)面抗剪強度評估。
2.如權(quán)利要求1所述的工程現(xiàn)場超大尺寸結(jié)構(gòu)面抗剪強度評估方法，其特征在于，所述步驟3)中，截取步驟1)中長度5cm～300cm、50cm等寬的系列尺寸結(jié)構(gòu)面形貌，長度5cm～300cm范圍內(nèi)間隔5cm設(shè)置。
3.如權(quán)利要求2所述的工程現(xiàn)場超大尺寸結(jié)構(gòu)面抗剪強度評估方法，其特征在于，所述步驟7)中，在[LfT-50cm,LfT+50cm]長度范圍內(nèi)選取N個50cm等寬結(jié)構(gòu)面，N≥5。
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