土钉支护软土边坡的加固机理实验研究

采用多元坐标系分析方法，阐述了土钉支护软土边坡的加固机理实验及其结论。     

裂纹面荷载作用下多裂纹应力强度因子计算

该文基于比例边界有限元法计算了裂纹面荷载作用下平面多裂纹应力强度因子.比例边界有限元法可以给出裂纹尖端位移场和应力场的解析表达式,该特点可以使应力强度因子根据定义直接计算,同时不需要对裂纹尖端进行特殊处理.联合子结构技术可以计算多裂纹问题的应力强度因子.数值算例表明该文方法是有效且高精确的,进而推广了比例边界有限元法的...     

基于黏着滑动耦合动力分析的Newmark滑块位移法

基于摩擦滑移结构的抗震机制,在动力响应分析中考虑塑性滑动位移与加速度响应之间的关联性。当滑动体发生滑动时,将滑动加速度作为附加惯性荷载直接引入动力平衡方程的右端荷载项,联立滑动体底部的平衡方程,利用振型叠加法确定滑动时刻滑动体的响应加速度和滑动加速度,进而利用Newmark滑块位移法得到该时刻滑动位移增量和累计滑动位移,直至地震结束。利用上述方法对Wartman振动台试验中所采用的可变形土柱进行动力响应分析,加速度响应和滑动位移结果均与Wartman的试验结果较为一致。最后,借助重力墙挡土结构对处于共振状态下基于上述算法和传统解耦算法墙体的动力响应和滑动变形结果进行比较。计算结果表明,塑性滑动位移和动力响应之间的关联性对滑动体动力响应幅值和滑动变形均具有显著的影响,忽略两者关联性的解耦算法在滑动方向上的响应加速度幅值和累计滑移量与基于上述算法的计算结果存在较大差异,累计滑动位移和加速度的卓越周期为上述算法的2倍左右,计算结果较为保守。     

比例边界等几何方法在断裂力学中的应用

该文将比例边界等几何方法(SBIGA)应用在断裂力学中,并就应力强度因子(SIFs)计算精度和收敛速度与传统比例边界有限元(SBFEM)进行了比较。与SBFEM不同,SBIGA采用非均匀有理B样条(NURBS)作为造型和离散的工具。主要包括了以下两个特点:一方面,有限元模型可直接继承于CAD系统,即节约划分网格的时间也避免了几何近似。另一方面,因为不需要进一步与CAD系统数据交换就可以保型细分,二维问题中自适应分析策略的实施十分方便。算例表明,SBIGA方法可以给出较SBFEM更为精确的结果和更快的收敛速度。其原因不仅得益于对曲边几何形状的精确描述,还来源于NURBS高阶的连续性。     

针对三维有限元数据场的精确后处理算法

为了描述有限元模型中数据场的分布规律,发展与完善了基于单元局部插值的母单元绘制算法,提出了以高斯积分点作为插值基准点的有限元应力云图绘制算法,并给出了具体的基于母单元的等值线绘制算法．与传统三角形算法做系统的比较表明,文中算法使有限元后处理功能充分达到了有限元数值分析的精度,尤其针对高阶插值数据场有更好的效果．     

核电厂楼层谱抗震计算的场地模型及其影响分析

结合结构-地基动力相互作用数值分析的最新发展,在集总参数场地动力简化模型的框架内,提出了一种便于非均质场地条件采用的核电站厂房时频域动力分析的新模式。该模式利用谐响应法求解场地真实频域动阻抗曲线,利用混合变量模型保证频域动刚度的时域无损转换,实现楼层谱的全时域计算。最后,以某百万千万级核电站反应堆厂房的抗震分析为例,开展均质与非均质场地条件下动刚度及上部结构楼层谱计算的对比研究,验证了该分析方法的精度与应用效果。计算结果表明,比较均质场地条件,水平成层非均质场地条件下竖直方向楼层谱峰值有较大幅度改变,必须在核电抗震安全评价中加以重视。     

基于蚁群算法的复合形法及其在边坡稳定分析中的应用

首先将基于排序的路径选择方法引入基本蚁群算法 ,并用之于连续变量的优化问题和边坡的最小安全系数搜索 ,结果发现对于设计变量较少的数值优化问题和简单边坡的最小安全系数搜索问题 ,该蚁群算法可以找到全局最优解或比较接近全局最优解。但对于复杂边坡的最小安全系数搜索问题 ,该蚁群算法很容易陷入局部最优。另外复合形法对于不同的初始复合形也会得到不同的最小安全系数 ,利用本文提出的基于最小海明距离的替换准则将蚁群算法得到的局部最优解替换掉初始复形中的一个顶点 ,则复合形法容易找到全局最优 ,成为一种全局搜索能力很强的优化算法。     

改进的适应谱Pushover方法评价桥梁结构的抗震性能

利用完全解耦的方法对适应谱Pushover方法进行简化,建立了更适于工程实际应用的改进的适应谱Pushover方法(IASPA法).利用该方法对四种典型地震动作用下的桥墩进行计算分析,并将计算结果与倒三角分布模式、均匀分布模式的Pushover分析的结果和非线性时程分析的结果进行对比研究.结果表明,改进的适应谱Pushover方法比其它两种Pushover方法的计算结果更接近于非线性时程分析的结果,从而验证了该方法的有效性.     

阶梯地形下坝-库水-地基非线性相互作用的动力模型与多因素耦合模拟

为了更精细模拟阶梯地形坝址的混凝土坝在考虑材料非线性、库底吸收等多因素耦合下的地震响应,需要发展适用的坝-库水-地基非线性相互作用动力模型,其中合理的地震动输入是面临的首要问题之一。本文根据波场分离原理和坡面应力自由条件,提出了求解阶梯地形地基自由场的计算方法和该场地条件下坝-基体系的地震动输入方法,可较为准确地反映阶梯地形对坝体动力响应的影响。通过构建坝-库水-阶梯地形地基全域分析模型,可全面考虑坝-库水、坝-复杂场址动力相互作用以及坝体混凝土、近场基岩的非线性力学特性,从而提高了重力坝整体抗震安全评价的合理性。通过场地反应分析和波动散射分析的数值算例,验证了输入方法的有效性。并以阶梯地形下某重力坝挡水坝段为例,研究了场址条件对静-动力组合作用下坝体损伤演化的影响规律,结果表明:距坝踵约一倍坝高以外淤泥覆盖层的吸能作用对坝体损伤影响轻微;岩基的塑性主要从坝踵开始,导致坝踵损伤减轻,坝体位移响应改变,对水平方向的影响更大。