块体理论赤平投影的三维可视化方法技术

技术编号:8235930 阅读:321 留言:0更新日期:2013-01-20 11:15
公开一种块体理论赤平投影的三维可视化方法,其所属领域为非连续工程计算及其可视化。其基本思想是将二维的赤平投影恢复到三维空间并进行展示和交互操作,主要步骤包括:根据输入节理面的倾角和倾向得到每个节理面方程;求每两个节理面交线,记录所有可能的滑动方向;根据外力方向分析计算每个节理锥的滑动方向;建立所有节理锥的三维模型;分析计算每个节理锥的滑动模式和安全系数;根据计算结果绘制赤平投影三维可视化模型,并进行鼠标在三维空间的交互操作。其作用在于使得原本晦涩难懂的分析过程变得易于理解,分析结果更形象直观,从而促进关键块体理论在实际工程中的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术所属领域为非连续工程计算及其可视化,涉及岩土工程中的非连续分析与计算、计算机图形学、科学计算可视化等技术。
技术介绍
岩体作为边坡、地基和地下洞室等工程的直接作用对象,是在漫长的地质历史发展过程中经受了各种地质作用,并在地应力的长期作用下,在其内部保留了各种永久变形的迹象和地质构造形迹的天然地质体。因此,岩体具有一定的结构特征。这些结构特征是由岩体中含有不同类型的结构面及其在空间的分布和组合状况所决定的。结构面是在地质历史发展中,在岩体内形成的具有一定方向、一定规模、一定形态和特性、力学强度相对较低的面、缝隙以及带状的地质界面,如岩层层面、片理、节理、软弱夹层、裂隙,以及断层破碎带等。结构体,又称块体,泛指被各类结构面和临空面所切割的岩体。在自然状态下,这些块体处于静力平衡状态,在进行人工开挖过程中或开挖成型后,或对岩体施加新的荷载后,由于应力重新分布,暴露在临空面上的某些块体会失去原始的静力平衡状态,沿着某些结构面滑移,进而造成工程岩体的失稳破坏,给施工带来严重的威胁,直接影响施工的安全和进度。岩体的破坏可分为变形破坏和块体失稳破坏。从大量的工程实践可以看出,在地下洞室本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种块体理论赤平投影的三维可视化方法,其特征在于利用计算机图形学技术将块体理论赤平投影的二维分析过程和结果在三维空间进行展示,并提供三维交互的功能,使分析过程和结果具有动态效果,有利于对块体理论的理解和应用,其包括如下步骤:步骤1:根据输入结构面的倾角和倾向得到每个结构面方程,并将结构面平移到通过参考球的球心,记录每个结构面的法向量;步骤2:求每两个结构面交线,作为结构面锥体的棱和可能的双面滑动方向;步骤3:求所有可能的结构面锥体滑动方向,包括单面滑动和双面滑动,并将所有滑动方向按与外力方向的夹角从小到大排序;步骤4:建立所有结构面锥体的三维模型;步骤5:分析计算每个结构面锥体的滑动模式和安全...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:薛健李建勇
申请(专利权)人:中国科学院研究生院
类型:发明
国别省市:

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