(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111270215.1 (22)申请日 2021.10.2 9 (71)申请人 胡高建 地址 312000 浙江省绍兴 市环城西路5 08号 (72)发明人 胡高建　李玉　 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 含粗糙节理的岩石尺寸对单轴抗压强度影 响分析方法 (57)摘要 含粗糙节理的岩石尺寸对单轴抗压强度影 响分析方法， 属于岩石单轴抗压强度影 响因素分 析领域， 其步骤包括： (1)数值模拟的基本条件设 置； (2)含粗糙节理的岩石尺寸对单轴抗压强度 影响的数值方案； (3)含粗糙节理的岩石尺寸对 单轴抗压强度影响分析方法； (4)岩石单轴抗压 强度与岩石尺寸的数学模型建立。 本发明通过设 置数值模拟方案， 分析了含粗糙节理的岩石尺寸 对单轴抗压强度的影响， 建立了岩石单轴抗压强 度与岩石尺寸的数学模型， 提供了一种含粗糙节 理的岩石尺寸对岩石单轴抗压强度影响分析方 法， 适用于岩石尺寸的变化对岩石单轴抗压强度 的影响分析。 权利要求书2页 说明书7页 附图3页 CN 114048595 A 2022.02.15 CN 114048595 A 1.含粗糙节理的岩石尺寸对单轴抗压强度影响分析方法， 其特征在于， 所述方法包括 以下步骤： (1)数值模拟的基本条件设置； (2)含粗糙节理的岩石尺寸对单轴抗压强度影响的数值方案； (3)含粗糙节理的岩石尺寸对单轴抗压强度影响分析 方法； (4)含粗糙节理的岩石单轴抗压强度与岩石尺寸的数 学模型建立。 2.如权利要求1所述的含粗糙节理的岩石尺寸对单轴抗压强度影响分析方法， 其特征 在于， 所述步骤(4)中， 含粗糙节理的岩石 单轴抗压强度与岩石尺 寸的数学模型建立的过程 如下： 4.1： 含粗 糙节理的岩石单轴抗压强度与岩石尺寸的数 学模型的提出， 过程如下： 4.1.1： 根据含粗糙节理的岩石单轴抗压强度与岩石尺寸的关系公式， 分析关系公式符 合的函数类型， 提出含粗 糙节理的岩石单轴抗压强度与岩石尺寸的数 学模型； 4.1.2： 提出的含粗糙节理的岩石单轴抗压强度与岩石尺寸的数学模型中包含待定的 参数； 4.2： 参数的求 解方法， 过程如下： 4.2.1： 参数的取值与节理粗 糙度有关； 4.2.2： 根据含粗糙节理的岩石单轴抗压强度与岩石尺寸的关系公式， 求解出每个节理 粗糙度对应的参数； 4.2.3： 以节理粗 糙度为横坐标， 以参数为纵坐标， 绘制出参数与节理粗 糙度的散点图； 4.2.4： 根据散点 图， 拟合出参数与节理粗糙度的关系公式， 得到参数与节理粗糙度的 数学模型； 4.3： 含粗 糙节理的岩石单轴抗压强度与岩石尺寸的数 学模型的建立， 过程如下： 4.3.1： 将参数与节理粗糙度的数学模型代入到岩石单轴抗压强度与岩石尺寸的数学 模型中； 4.3.2： 得到含粗 糙节理的岩石单轴抗压强度与岩石尺寸的数 学模型公式。 3.如权利要求1所述的含粗糙节理的岩石尺寸对单轴抗压强度影响分析方法， 其特征 在于， 所述 步骤(3)中， 含粗 糙节理的岩石尺寸对单轴抗压强度影响分析 方法的过程如下： 3.1： 含粗 糙节理岩石的单轴压缩数值模拟的应力—应 变曲线分析， 过程如下： 3.1.1： 对每个模拟方案， 输出模拟方案中每个工况的数值模拟结果， 绘制出每个工况 的应力—应变曲线， 并将 每个模拟方案中的所有工况的应力—应变曲线绘制到同一坐标系 下， 得到含粗 糙节理的岩石尺寸的应力—应 变曲线汇总图； 3.1.2： 根据每个模拟方案中含粗糙节 理的岩石尺寸的应力—应变曲线汇总图， 分析含 粗糙节理的岩石尺寸对单轴抗压强度的影响规 律； 3.2： 含粗 糙节理的岩石单轴抗压强度与岩石尺寸的关系拟合方法， 过程如下： 3.2.1： 对每个模拟方案， 根据模拟方案中每个工况的应力—应变曲线， 求解出每个工 况的岩石单轴抗压强度； 3.2.2： 绘制出每个模拟方案中， 含粗糙节理的岩石单轴抗压强度与岩石尺寸的散点 图， 并根据散点图， 绘制出含粗糙节理的岩石单轴抗压强度与岩石尺寸的拟合曲线， 得到含 粗糙节理的岩石单轴抗压强度与岩石尺寸的关系公式；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114048595 A 23.2.3： 得到含粗 糙节理的岩石单轴抗压强度与岩石尺寸的关系公式。 4.如权利要求1所述的含粗糙节理的岩石尺寸对单轴抗压强度影响分析方法， 其特征 在于， 所述步骤(2)中， 含粗糙节理的岩石尺寸对单轴抗压强度影响的数值方案的过程如 下： 2.1： 数值方案1： 设置节理粗糙度为J1， 设置岩石尺寸为l1×l1、 l2×l2、 l3×l3、 l4×l4、 l5 ×l5、 l6×l6， 其它参数保持不变， 对6种岩石尺寸工况开展单轴压缩数值模拟； 2.2： 数值方案2： 设置节理粗糙度为J2， 设置岩石尺寸为l1×l1、 l2×l2、 l3×l3、 l4×l4、 l5 ×l5、 l6×l6， 其它参数保持不变， 对6种岩石尺寸工况开展单轴压缩数值模拟； 2.3： 数值方案3： 设置节理粗糙度为J3， 设置岩石尺寸为l1×l1、 l2×l2、 l3×l3、 l4×l4、 l5 ×l5、 l6×l6， 其它参数保持不变， 对6种岩石尺寸工况开展单轴压缩数值模拟； 2.4： 数值方案4： 设置节理粗糙度为J4， 设置岩石尺寸为l1×l1、 l2×l2、 l3×l3、 l4×l4、 l5 ×l5、 l6×l6， 其它参数保持不变， 对6种岩石尺寸工况开展单轴压缩数值模拟； 2.5： 数值方案5： 设置节理粗糙度为J5， 设置岩石尺寸为l1×l1、 l2×l2、 l3×l3、 l4×l4、 l5 ×l5、 l6×l6， 其它参数保持不变， 对6种岩石尺寸工况开展单轴压缩数值模拟。 5.如权利要求1所述的含粗糙节理的岩石尺寸对单轴抗压强度影响分析方法， 其特征 在于， 所述 步骤(1)中， 数值模拟的基本条件设置的过程如下： 1.1： 数值模拟的理论基础为岩石单轴压缩变形理论； 1.2： 数值模拟使用的软件为数值分析 软件； 1.3： 数值模拟的条件设置， 过程如下： 1.3.1： 设置数值模拟使用的力学模型， 约束条件， 加载 方式， 加载增量和判断准则； 1.4： 岩石的力学参数设置， 过程如下： 1.4.1： 设置岩石的弹性模量， 泊松比， 抗压强度， 粘聚力， 摩擦角和密度； 1.5： 节理的参数设置， 过程如下： 1.5.1： 设置节理的粗 糙度值； 1.5.2： 设置节理的弹性模量， 抗压强度， 粘聚力和摩擦角。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114048595 A 3