一种围岩三维位移场的监测方法技术

技术编号:21601904 阅读:53 留言:0更新日期:2019-07-13 17:04
本发明专利技术涉及一种围岩三维位移场的监测方法,包括:步骤1,制作围岩三维位移场的相似模型,在相似模型的m个平面上均匀布置n×n组应变花,其中,m个平面包括相似模型的第一表面、第二表面,以及位于第一表面与第二表面之间的多个等间距的中间平面;步骤2,通过第k个平面上的应变花监测第k个平面上的应变分量,并对第k个平面上的应变分量利用拉格朗日插值法、应变和位移的几何关系以及Shepard插值法,拟合得到第k个平面的位移场函数;步骤3,对得到的m个平面上的位移场函数利用拉格朗日插值法,拟合得到相似模型的三维位移场函数,并利用三维位移场函数得到相似模型内部各点在所处三维坐标系中x方向的位移u和y方向的位移v。

A Monitoring Method for Three-Dimensional Displacement Field of Surrounding Rock

【技术实现步骤摘要】
一种围岩三维位移场的监测方法
本专利技术属于岩土工程领域。具体的说,本专利技术涉及关于岩土工程和采矿工程的相似模拟实验中相似模型三维位移场的监测方法。
技术介绍
围岩内部各点的位移是围岩动态表现,它能反映围岩内部的松弛程度和范围的大小,是判断围岩稳定性的一个重要指标。当前,围岩位移的现有监测方法有:多点位移计监测、探地雷达、电磁辐射、大型CT扫描等。目前国内外围岩体内位移量测量的仪器,主要是通过多点位移计,用于观测沿钻孔轴向的位移。国内外对围岩内部位移量测量的状况来看,多点位移根据测点锚固方式分为弦式(钻孔伸长计、引伸计)和杆式(杆式多点位移计)两类;根据数据采集方式分为机械式(百分表、数显百分表、游标卡尺)和电测式(差动电阻式、电感式、振弦式等)。探地雷达方法是通过发射天线向地下发射高频电磁波,通过接收天线接受反射回来地面的电磁波,电磁波在地下介质中传播时遇到存在电性差异的分界面时发生反射,根据接收到的电磁波的波形,振幅强度和时间的变化等特征推断地下介质的空间位置、结构、形态和埋藏深度;大型CT扫描是通过工业CT实时监测围岩产生位移的过程,CT即计算机断层成像技术,能够展示监测物体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种围岩三维位移场的监测方法,其特征在于,包括:步骤1,制作围岩三维位移场的相似模型,在所述相似模型的m个平面上均匀布置n×n组应变花,其中,所述m个平面包括所述相似模型的第一表面、第二表面,以及位于所述第一表面与所述第二表面之间的多个等间距的中间平面,m≥3,n≥3;步骤2,通过第k个平面上的应变花监测所述第k个平面上的应变分量,并对所述第k个平面上的应变分量利用拉格朗日插值法、应变和位移的几何关系以及Shepard插值法,拟合得到所述第k个平面的位移场函数,其中,k=1、2、……、m;步骤3,对得到的m个平面上的位移场函数利用拉格朗日插值法,拟合得到所述相似模型的三维位移场函数,并利用...

【技术特征摘要】
1.一种围岩三维位移场的监测方法,其特征在于,包括:步骤1,制作围岩三维位移场的相似模型,在所述相似模型的m个平面上均匀布置n×n组应变花,其中,所述m个平面包括所述相似模型的第一表面、第二表面,以及位于所述第一表面与所述第二表面之间的多个等间距的中间平面,m≥3,n≥3;步骤2,通过第k个平面上的应变花监测所述第k个平面上的应变分量,并对所述第k个平面上的应变分量利用拉格朗日插值法、应变和位移的几何关系以及Shepard插值法,拟合得到所述第k个平面的位移场函数,其中,k=1、2、……、m;步骤3,对得到的m个平面上的位移场函数利用拉格朗日插值法,拟合得到所述相似模型的三维位移场函数,并利用所述三维位移场函数得到所述相似模型内部各点在所处三维坐标系中x方向的位移u和y方向的位移v。2.根据权利要求1所述的围岩三维位移场的监测方法,其特征在于,m和n的取值由所述相似模型的尺寸大小决定。3.根据权利要求1所述的围岩三维位移场的监测方法,其特征在于,所述应变花为“T型”应变花,通过每个“T型”应变花监测“T型”应变花所在点的应变分量。4.根据权利要求1至3中任一项所述的围岩三维位移场的监测方法,其特征在于,所述应变分量为所述应变花在所述三维坐标系中...

【专利技术属性】
技术研发人员:王宏伟张越
申请(专利权)人:中国矿业大学北京
类型:发明
国别省市:北京,11

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