基于分形理论的土体微结构分析-中国港湾建设.PDF

维普资讯 2005年 4月 巾国囊湾■设 Apr．．2005 第 2期 总第 i35期 ChinaHarbourEngineering Total135，NO．2 基于分形理论的土体微结构分析 杨书燕 ，姜忻 良，李新国 (1．天津大学建筑工程学院，天津 300072；2．中交水运规划设计院，北京 100007) 摘 要：从土体的微观结构出发，运用分形几何的理论，对土体分形结构状态进行研究。并用此方法对 4种分别 掺有外掺剂NCS—IV3．6 、白灰 3．9 、水泥 1．8 +白灰 3．6 、粉煤灰 8．5％的4组加固土体进行微观分析，进 而找出分形维数与 4种加 固土龄期和强度的关系，从微观角度揭示土体的强度形成机理 。 关键词：微结构 ；分形}固化剂 ；加 固土；分形维数 中圈分类号 ：TU432 文献标识码 ：A 文章编号：1003—3688(2005)02—0014—03 M icrostructureAnalysisofSoilBasedonFractalTheory YANG Shu—yan ，JIANG Xin—liang，LIXin—guo (1．SchoolofCivilEngineering，TianjinUniversity，Tianjin 300072，China； 2．ChinaCommunicationsPlanning~d)esignInstituteforWaterTransportation，Beijing 100007，China) Abstract：Basedonthemicrostructureofthesoil，studythefractalstructureofthesoilusingfractaltheory． Then，analyzedthemicrostructureoffourreinforcedsoilwhichrespectivelycontainedNCS—IV3．6％，lime3．9 ， cement1．8 + lime3．6 ，flyash8．5％．Moreover，foundouttherelationbetweenfractaldimensionsandtime orstrength．Finally，openedoutthestrengthmechanism from microcosmicangle． KeyWOrds：microstructure；fractal；intensifier；reinforcedsoil；fractaldimension 土体微结构是复杂 自然环境的综合产物，具有明显的 研究二值化 的二维表面的分形维数 ，并用此方法对 4种分 非确定性和非均质性 ，难 以量化 ，实际的工程计算常常难以 别掺有外掺剂NCS—IV3．6 、白灰 3．9 、水泥 1．8A0+白 模拟土体的微观结构 ，所以土力学的发展关键问题之一是 灰 3．6 、粉煤灰 8．5 的A、B、c、D4组加 固土体进行 结构性问题的解决。对此，著名土力学专家沈珠江院士曾强 微观分析 ，进而找出分形维数与 4种加 固土龄期和强度的 调指出：21世纪将是结构力学的世纪，土体结构性 的本构 关系，从微观角度揭示土体强度的形成机理 。 模型的建立将成为核心问题[1]。近年来分形理论的飞速发 I 土体分形维数计算方法[5] 展为土体微结构研究提供了新的思路，人们普遍认为分形