›› 2012, Vol. 33 ›› Issue (7): 2221-2228.

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岩石矿物细胞元随机性参数赋值方法研究

罗 荣,曾亚武   

  1. 武汉大学 土木建筑工程学院,武汉 430072
  • 收稿日期:2012-02-15 出版日期:2012-07-11 发布日期:2012-07-13
  • 通讯作者: 曾亚武,男,1964年生,博士,教授,博士生导师,主要从事岩石力学与地下建筑工程方面的教学和科研工作。E-mail:zengyw@whu.edu.cn E-mail:罗荣,男,1986年生,博士研究生,主要从事岩石力学与工程方面的研究
  • 作者简介:罗荣,男,1986年生,博士研究生,主要从事岩石力学与工程方面的研究
  • 基金资助:

    中央高校基本科研业务费专项资金资助(No. 20102100101000093)

Research on random parameter assignment method of rock mineral cell unit

LUO Rong, ZENG Ya-wu   

  1. School of Civil and Architectural Engineering, Wuhan University, Wuhan 430072, China
  • Received:2012-02-15 Online:2012-07-11 Published:2012-07-13

摘要: 数值计算中利用随机分布对各单元赋予不同的物理力学参数来考虑岩石的非均质性,赋值过程是纯随机的,并没有考虑岩石矿物组成的结构特征。故提出一种新的岩石非均质参数赋值方法——岩石矿物细胞元随机性参数赋值方法,基于岩石矿物种类及其含量定义细胞元类别判定区间,利用Monte Carlo方法对各个细胞元进行矿物类别判定,并进行相应的参数赋值,通过各矿物细胞元的随机混合体来描述岩石的非均质性。该方法既考虑了组成岩石的矿物种类及其含量(结构特征),又考虑了组成矿物在岩石中的随机分布特征。针对矿物分布的随机特征,利用两矿物细胞元混合模型和三矿物细胞元混合模型进行数值试验,研究了矿物细胞元随机分布特征对岩石宏观力学参数的影响。研究结果表明,岩石矿物细胞元随机性参数赋值方法具有结构性和随机性的双重特性,其随机性不依赖于随机参数,岩石宏观力学参数受细胞元随机性特征的影响很小。

关键词: 岩石非均质性, 岩石矿物细胞元, 类别判定, 随机性, 参数赋值

Abstract: In numerical calculation and analysis, the inhomogeneity of rock is reflected by giving different and random physical and mechanical parameters without considering the rocks’ structural characters—the contents of mineral composition in the rock. So a new parameter assignment method is provided considering the inhomogeneity of the rock materials—the random parameter assignment method of the rock mineral cell unit. The sort intervals of the minerals cell units are defined based on the sorts and contents of the rock minerals. For each unit, content judgment is dealt with by Monte Carlo mothod; and the corresponding value of the physico- mechanical parameters are given to the cell unit. Then the inhomogeneity of rocks can be described according to the random and uniform assembly of mineral cell units of the model. The method not only takes into account the contents(sorts and ratios)of mineral composition in the rock, but also considers the random distribution characteristic of the mineral. In the light of the random distribution characteristic of the mineral, choosing two minerals and three minerals for parameter assignment respectively; a series of numerical experiments are taken to research the influence of the random distribution characteristic of the mineral on macro mechanical parameters of the model. The study results indicate that the random parameter assignment method of the rock mineral cell unit has dual characteristics of structure and randomness; and the random characteristic is independent of statistical parameter. The randomness has little or no influence on the macro mechanical parameters of the model.

Key words: rock inhomogeneity, rock mineral cell unit, sort judgement, randomness, parameter assignment

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[1] 李 浩, 白海波, 武建军, 李志永, 孟庆彬, 郭俊庆, 朱德福, 肖 猛, . D-P随机损伤本构模型及其在 预防陷落柱突水中的应用[J]. 岩土力学, 2018, 39(12): 4577-4587.
[2] 谭晓慧,毕卫华,胡晓军,吴坤铭. 样本数与边坡模糊随机可靠指标关系研究[J]. , 2011, 32(2): 579-584.
[3] 郭明珠 ,周嗣平 ,徐国栋 ,俞瑞芳, . 基岩表面地脉动谱比研究[J]. , 2004, 25(7): 1068-1071.
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[1] 荚颖,唐小微,栾茂田. 砂土液化变形的有限元-无网格耦合方法[J]. , 2010, 31(8): 2643 -2647 .
[2] 胡明鉴,汪 稔,陈中学,王志兵. 泥石流启动过程PFC数值模拟[J]. , 2010, 31(S1): 394 -397 .
[3] 潘 岳,李爱武,戚云松. 对“岩石蠕变变形的混沌特性研究”的讨论[J]. , 2010, 31(11): 3688 -3692 .
[4] 彭从文,朱向荣,王金昌. 基于渐近展开法的脆性岩石双尺度方法初步研究[J]. , 2011, 32(1): 51 -62 .
[5] 朱 晟,张美英,戴会超. 土石坝沥青混凝土心墙力学参数反演分析[J]. , 2009, 30(3): 635 -639 .
[6] 李术才,徐帮树,丁万涛,张庆松. 海底隧道最小岩石覆盖厚度的权函数法[J]. , 2009, 30(4): 989 -996 .
[7] 薛云亮,李庶林,林 峰,徐宏斌. 考虑损伤阀值影响的钢纤维混凝土损伤本构模型研究[J]. , 2009, 30(7): 1987 -1992 .
[8] 李国玉,喻文兵,马 巍,齐吉琳,金会军,盛 煜. 甘肃省公路沿线典型地段含盐量对冻胀盐胀特性影响的试验研究[J]. , 2009, 30(8): 2276 -2280 .
[9] 崔素丽,张虎元,刘吉胜,梁 健. 混合型缓冲回填材料膨胀变形试验研究[J]. , 2011, 32(3): 684 -691 .
[10] 张军辉. 不同软基处理方式下高速公路加宽工程变形特性分析[J]. , 2011, 32(4): 1216 -1222 .