基于三维裂隙网络的裂隙岩体表征单元体研究

›› 2012, Vol. 33 ›› Issue (12): 3775-3780.

基于三维裂隙网络的裂隙岩体表征单元体研究

安玉华^{1, 2}，王清¹

1.吉林大学建设工程学院，长春 130000；2.吉林建筑工程学院，长春 130000

收稿日期:2011-08-25 出版日期:2012-12-12 发布日期:2012-12-15
作者简介:安玉华，女，1974年生，博士研究生，副教授，主要从事岩土工程方面的研究工作
基金资助:
国家自然科学基金（No. 40872170）；高校博士学科点专项科研基金（No. 20090061110054）；吉林大学“985”计划资助项目（No. 450070021107）

Analysis of representative element volume size based on 3D fracture network

AN Yu-hua^{1, 2}, WANG Qing¹

1. College of Constructon Engineering, Jilin University, Changchun 130000, China; 2. Jilin Achitectual and Civil Engineering Institute, Changchun 130117, China

Received:2011-08-25 Online:2012-12-12 Published:2012-12-15

摘要/Abstract

摘要： 岩体表征单元体（REV）的研究一直是岩土工程中的重要问题。裂隙岩体REV是其内部复杂结构在尺寸效应上的体现，归因于岩体内裂隙系统的随机性。在三维网络模型的基础上通过计算体积节理数建立了确定岩体REV的方法。这种方法考虑了岩体内裂隙的三维空间密度的特征，采用体积节理数这一参数的收敛状况确定岩体REV的大小。建立了实际岩体的模拟裂隙系统，用一定大小的立方体来分割裂隙系统，统计不同立方体内的体积节理数，并将均值作为最终裂隙岩体的参数。将此参数作为裂隙岩体的属性，通过判别其收敛状况获得了岩体REV的尺寸。考虑了岩体不连续面的特征，建立了REV的分析模型，得出工程岩体的REV的尺寸是裂隙平均迹长的4倍的结论。

关键词: 裂隙岩体, 表征单元体, 尺寸效应, 三维裂隙网络模型

Abstract: The study on representative element volume (REV) attracts attentions in geotechnical engineering. The inherent complexity (stochastically distributed fracture network) highly attributes to the existence of REV. A new method, which comprehensively considers the fracture features of the rock masses, is built based on 3D fracture numerical network modeling. Subsequently, volumetric joint count calculation is applied to determine the REV size. 3D fracture numerical network is modeled; and the network is divided by cubes with augmented sizes. The cubes are numbered, and the fracture parameter central point number is confirmed. On the assumption that the parameter is an attribute of the rock masses, the volumetric joint count can be confirmed; and the mean value can be applied to determine the RVE size based on the convergence state. This paper comprehensively considers the fracture features of the rock masses; and the REV model is built based on volumetric joint count determination. A conclusion is drawn that REV size is 4 times larger than the average trace length.

Key words: fractured rock mass, representative element volume, scale effect, 3D fracture numerical network modeling

中图分类号:

TU 457

安玉华，王清 . 基于三维裂隙网络的裂隙岩体表征单元体研究[J]. , 2012, 33(12): 3775-3780.

AN Yu-hua , WANG Qing . Analysis of representative element volume size based on 3D fracture network[J]. , 2012, 33(12): 3775-3780.

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[1]	肖瑶, 邓华锋, 李建林, 支永艳, 熊雨. 长期浸泡作用下灌浆加固裂隙岩体劣化效应[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 143-151.
[2]	支永艳, 邓华锋, 肖瑶, 段玲玲, 蔡佳, 李建林. 微生物灌浆加固裂隙岩体的渗流特性分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 237-244.
[3]	周梦佳, 温彦锋, 邓刚, 王蕴嘉, 宋二祥, . 堆石料单颗粒劈裂试验破碎强度随机性与尺寸效应的三维离散元模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 503-510.
[4]	刘语, 张巍, 梁小龙, 许林, 唐心煜. 南京粉细砂空间孔隙结构表征单元体确定[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2723-2729.
[5]	李崴, 王者超, 毕丽平, 刘杰, . 辐射流条件下裂隙岩体渗透性表征单元体尺寸与等效渗透系数[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 720-727.
[6]	刘艳章, 郭赟林, 黄诗冰, 蔡原田, 李凯兵, 王刘宝, 李伟, . 冻融作用下裂隙类砂岩断裂特征与强度损失研究[J]. 岩土力学, 2018, 39(S2): 62-71.
[7]	高桂云，王成虎，王春权，. 双圆环直接拉伸试验试样最优尺寸范围研究[J]. , 2018, 39(S1): 191-202.
[8]	李东奇，李宗利，吕从聪. 考虑裂隙附加水压的岩体断裂强度分析[J]. , 2018, 39(9): 3174-3180.
[9]	李杨，佘成学. 堆石料单粒强度尺寸效应的颗粒流模拟方法研究[J]. , 2018, 39(8): 2951-2959.
[10]	杨昊，张晋勋，单仁亮，武福美，郭志明，. 冻结饱水单裂隙岩体力学特性试验研究[J]. , 2018, 39(4): 1245-1255.
[11]	黄诗冰，刘泉声，程爱平，刘艳章, . 低温裂隙岩体水-热耦合模型研究及数值分析[J]. , 2018, 39(2): 735-744.
[12]	周喻, 孙铮, 王莉, 王宇, 丁银平, . 单侧限压缩下预制裂隙试样力学特性及板裂化机制细观研究[J]. 岩土力学, 2018, 39(12): 4385-4394.
[13]	宿辉, 杨家琦, 胡宝文, 高轩, 马辉, . 颗粒离散元岩石模型的颗粒尺寸效应研究[J]. 岩土力学, 2018, 39(12): 4642-4651.
[14]	陈庆发，牛文静，郑文师，刘俊广，尹庭昌，范秋雁，. 裂隙岩体块体化程度评价方法的若干问题修正[J]. , 2018, 39(10): 3727-3734.
[15]	崔臻，盛谦, . 裂隙岩体等效力学参数结构效应的计算机模拟试验研究[J]. , 2018, 39(10): 3830-3840.

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