[发明专利]一种基于分维数的土颗粒级配评价方法在审
| 申请号： | 201810730078.7 | 申请日： | 2018-07-05 |
| 公开（公告）号： | CN109142168A | 公开（公告）日： | 2019-01-04 |
| 发明（设计）人： | 陶高梁;彭弯;肖衡林;马强;李丽华;朱志政;付佩;罗晨晨;陈阳阳;张琎炜 | 申请（专利权）人： | 湖北工业大学 |
| 主分类号： | G01N15/02 | 分类号： | G01N15/02 |
| 代理公司： | 武汉开元知识产权代理有限公司 42104 | 代理人： | 王和平;张继巍 |
| 地址： | 430068 湖*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种基于分维数的土颗粒级配评价方法，以谢尔宾斯基地毯分形模型和门格海绵分形模型为基础，提出土体小于某粒径的含量与土体颗粒分维数之间的关系；得到颗粒分维数D和小于某粒径的土粒质量占总质量的i％的粒径di；基于不均匀系数Cu和曲率系数Cc的定义，用颗粒分维数D表征不均匀系数Cu和曲率系数Cc，以评价土颗粒级配。本发明建立了颗粒分布微观分形特性(分维数D)与不均匀系数(Cu)、曲率系数(Cc)的关系，简化了土体颗粒级配评价方法，在路堤、堤坝填土的工程应用、岩土介质细观特性与宏观物理力学性质的研究等方面具有极其重要的价值。 | ||
| 搜索关键词： | 维数 不均匀系数 土颗粒级配 曲率系数 粒径 分形模型 土体颗粒 物理力学性质 分形特性 工程应用 颗粒分布 岩土介质 路堤 级配 门格 填土 土粒 土体 海绵 堤坝 微观 宏观 基地 研究 | ||
【主权项】：
1.一种基于分维数的土颗粒级配评价方法，其特征在于：包括如下步骤：1)以谢尔宾斯基地毯分形模型和门格海绵分形模型为基础，提出土体小于某粒径的含量与土体颗粒分维数之间的关系![]()
M是粒径区间0～R的颗粒总质量、MT为土体样本的总质量、R为颗粒粒径、Rmax为最大粒径；2)计算土体颗粒分维数D及推导di将Ⅰ式变形可得土体颗粒分维数D的计算公式：![]()
其中KM＝M/MT为小于某粒径的颗粒质量所占比例、KR＝R/Rmax为某粒径与最大粒径之比、D为土体颗粒分维数；令M/MT＝i％，带入Ⅰ式为：![]()
变形得：![]()
di为小于某粒径的土粒质量占总质量i％的粒径，Rmax为最大粒径，其中i取值为10、20、30、40、50、60、70、80、90或100；3)结合土体不均匀系数Cu和土体曲率系数Cc，以及结合《土的工程分类标准》，用土体颗粒分维数D评价土体颗粒级配用土体颗粒分维数D评价土体颗粒级配的标准如下：对于级配连续的土：若公式Ⅱ中计算的土体颗粒分维数D＞1.89，级配良好，若公式Ⅱ中计算的土体颗粒分维数D＜1.89，级配不良；对于级配不连续的土：若公式Ⅱ中计算的土体颗粒分维数1.89＜D＜2.63，级配良好，反之则级配不良。
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