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地铁隧道地震反应非线性分析 被引量:25
1
作者 张鸿 毕继红 张伟 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2004年第6期146-153,共8页
本文对动力有限元法中的一系列问题进行了讨论,对土体动力本构模型和土-结构接触面模型的设定提出了建议。在此基础上以天津地铁1、2号线工程为实例,分别对水平地震作用下圆形盾构隧道的动位移、动应力与动应变以及地表位移等动力反应... 本文对动力有限元法中的一系列问题进行了讨论,对土体动力本构模型和土-结构接触面模型的设定提出了建议。在此基础上以天津地铁1、2号线工程为实例,分别对水平地震作用下圆形盾构隧道的动位移、动应力与动应变以及地表位移等动力反应进行了非线性分析,得出了一些有益的规律和结论,从而为地铁隧道的抗震设计与研究提供参考和依据。 展开更多
关键词 动力有限元法 土体动力本构模型 接触面模型 地震反应分析
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水平荷载作用下桶形基础性状的数值分析 被引量:16
2
作者 施晓春 龚晓南 徐日庆 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期49-52,共4页
通过三维有限元的数值分析方法 ,建立桶形基础三维有限元模型 ,并与试验结果比较 ,验证了三维有限元程序功能的可靠性。通过三维有限元的数值模拟 ,研究了在水平荷载作用下不同土体特性对桶体变位。
关键词 水平荷载 桶形基础 数值分析 土压力 接触面模型 弹塑性模型 道路 变形机理
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接触面模型在高面板堆石坝中的应用研究 被引量:11
3
作者 卢廷浩 鲍伏波 《红水河》 2000年第4期12-15,共4页
讨论了接触面Goodman单元模型和Desai薄层单元模型的特点 ,介绍和分析了笔者提出的接触面薄层单元耦合本构模型。应用无厚度Goodman单元模型和笔者提出的薄层单元耦合本构模型分别对某高面板堆石坝进行了三维非线性有限元计算。计算结... 讨论了接触面Goodman单元模型和Desai薄层单元模型的特点 ,介绍和分析了笔者提出的接触面薄层单元耦合本构模型。应用无厚度Goodman单元模型和笔者提出的薄层单元耦合本构模型分别对某高面板堆石坝进行了三维非线性有限元计算。计算结果显示 ,二者是有差异的 ,面板应力变形的差异更为明显 ,接触面模型和参数更为直接影响面板应力变形的计算结果。 展开更多
关键词 耦合本构模型 板堆石坝 应力变形 接触面模型
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面板坝数值分析中接触面模型与接缝模型述评 被引量:13
4
作者 岑威钧 李星 《水力发电》 北大核心 2007年第2期38-41,45,共5页
对混凝土面板堆石坝数值分析中的接触面模型和接缝模型进行了较为全面的总结,并评析了各种模型的优缺点。在评析的基础上,建议了面板坝数值计算中可供使用的几种目前较为理想的接触面模型和接缝模型。
关键词 混凝土 数值分析 接触面模型 接缝模型 板坝
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接触面弹塑性损伤模型在面板堆石坝应力变形分析中的应用 被引量:12
5
作者 张嘎 张建民 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期5-10,共6页
本文建立粗粒土与结构接触面弹塑性损伤模型及其数值格式,可以较好地描述垫层料等粗粒土与结构接触面的静动力学特性;编制程序,模拟接触面试验结果,采用不同接触面模型及参数对某高面板堆石坝的应力变形进行三维有限元分析。面板与垫层... 本文建立粗粒土与结构接触面弹塑性损伤模型及其数值格式,可以较好地描述垫层料等粗粒土与结构接触面的静动力学特性;编制程序,模拟接触面试验结果,采用不同接触面模型及参数对某高面板堆石坝的应力变形进行三维有限元分析。面板与垫层料接触面的本构模型及参数对面板应力变形影响很大,接触面弹塑性损伤模型及其数值格式适用于面板堆石坝的应力变形分析,不仅能够较为合理全面地描述土与结构接触面的体应力应变关系、剪应力应变关系及其耦合力学特性,而且还能模拟混凝土面板和垫层土接触面之间的滑移和脱开的不连续性。 展开更多
关键词 水工结构 接触面模型 弹塑性有限元 板堆石坝 土石坝
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土与结构接触面的本构关系与数值模拟 被引量:6
6
作者 吴怀忠 王汝恒 +2 位作者 张桂富 郭文 贾彬 《四川建筑科学研究》 北大核心 2007年第5期88-90,共3页
论述了土与结构相互作用的研究及分析方法,重点介绍了当前几种常用的接触面的本构关系和接触面单元模型。
关键词 土与结构相互作用 本构关系 接触面模型
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观音岩混合坝插入式接头应力变形分析 被引量:5
7
作者 常晓林 冉红玉 周伟 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2006年第1期69-72,共4页
采用有限元方法,利用邓肯E-B模型及接触面模型,模拟堆石坝的实际填筑和蓄水过程,对观音岩水电站混合坝方案插入式接头结构型式进行三维非线性分析。计算结果表明,在蓄水前后,接头处各接触面上下游堆石部分都有脱开现象,心墙与混凝土在... 采用有限元方法,利用邓肯E-B模型及接触面模型,模拟堆石坝的实际填筑和蓄水过程,对观音岩水电站混合坝方案插入式接头结构型式进行三维非线性分析。计算结果表明,在蓄水前后,接头处各接触面上下游堆石部分都有脱开现象,心墙与混凝土在顶部有小范围脱开现象。插入式软接头方案基本可行,可在此基础上进行进一步计算分析,提出相应的优化和改善措施以提高运行可靠度。 展开更多
关键词 邓肯E-B模型 插入式接头 接触面模型 三维非线性有限元法 观音岩水电站
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接触面模型对防渗墙应力变形特性影响分析 被引量:6
8
作者 周爱兆 唐延峰 卢廷浩 《江苏科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2011年第4期320-325,共6页
结合土石坝填筑蓄水算例,讨论土石坝混凝土防渗墙与基岩、填料之间的相互作用问题.通过计算比较不设置接触面,设置Goodman无厚度接触面、薄层单元接触面、薄层单元接触面且考虑应力路径4种工况下混凝土防渗墙受力变形特性.研究结果表明... 结合土石坝填筑蓄水算例,讨论土石坝混凝土防渗墙与基岩、填料之间的相互作用问题.通过计算比较不设置接触面,设置Goodman无厚度接触面、薄层单元接触面、薄层单元接触面且考虑应力路径4种工况下混凝土防渗墙受力变形特性.研究结果表明:防渗墙两侧接触面单元的设置以及计算模型的选用对墙体的受力变形特性影响明显;设置薄层单元接触面在一定程度上可以模拟墙体两侧泥皮,与实际更加吻合;采用考虑加载路径接触面模型能更加合理的反映实际工程中接触面的受力特性. 展开更多
关键词 防渗墙 接触面模型 应力变形特性
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土石坝心墙接触面单元参数的标定与数值试验方法 被引量:2
9
作者 徐畅 詹程远 何吉 《水电与新能源》 2023年第1期25-29,35,共6页
土石坝沥青混凝土心墙与砂砾石过渡层之间存在剪切、错动、局部嵌入等复杂力学行为,建议在两者之间设置Desai有厚度接触面单元,该单元的参数取值与单元厚度显著相关,但现有成果中围绕接触面参数和厚度关系的研究十分匮乏。因此基于有限... 土石坝沥青混凝土心墙与砂砾石过渡层之间存在剪切、错动、局部嵌入等复杂力学行为,建议在两者之间设置Desai有厚度接触面单元,该单元的参数取值与单元厚度显著相关,但现有成果中围绕接触面参数和厚度关系的研究十分匮乏。因此基于有限单元法和直剪物理试验,建立了一套标定不同厚度接触面单元参数的数值试验方法。依托茅坪溪土石坝的物理试验成果,验证了该方法的可行性,并且研究了接触面各项参数随厚度的变化规律。通过某沥青混凝土心墙坝的三维数值模拟,实现了工程应用。 展开更多
关键词 土石坝 沥青混凝土心墙 接触面模型 参数标定 数值试验
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不同接触面模型对评估地下结构震害的影响 被引量:3
10
作者 谭丁 姜忻良 《岩土工程技术》 2003年第2期77-80,111,共5页
对土 -结构之间相互脱离、滑移现象提供了一个有效的分析方法。在分析中 ,用二维有限元和无限元耦合对地铁隧道进行动力时程分析。同时 ,在分析中考虑了混凝土材料的塑性。研究比较地铁箱体结构在完全约束模型、经典库仑摩擦模型和 good... 对土 -结构之间相互脱离、滑移现象提供了一个有效的分析方法。在分析中 ,用二维有限元和无限元耦合对地铁隧道进行动力时程分析。同时 ,在分析中考虑了混凝土材料的塑性。研究比较地铁箱体结构在完全约束模型、经典库仑摩擦模型和 goodman单元三种不同的土 -结构相互作用方式下最大主应力、塑性铰的分布以及土 -结构之间的脱离、滑移程度。 展开更多
关键词 地下结构 震害 接触面模型 弹塑性模型 混凝土材料 滑移 i 土-结构相互作用
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混凝土三维细观接触面模型数值模拟与CT试验验证 被引量:4
11
作者 党发宁 梁昕宇 陈厚群 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期119-124,共6页
对混凝土三维随机骨料模型进行了改进,在骨料和砂浆之间加入了"面-面接触单元"模拟两者的接触特性,编制了相应的命令程序,称新模型为混凝土接触面模型。采用双折线损伤演化模型进行计算,对数值模拟结果进行了分析研究。从混... 对混凝土三维随机骨料模型进行了改进,在骨料和砂浆之间加入了"面-面接触单元"模拟两者的接触特性,编制了相应的命令程序,称新模型为混凝土接触面模型。采用双折线损伤演化模型进行计算,对数值模拟结果进行了分析研究。从混凝土破坏过程图和荷载-位移曲线图两方面与CT试验结果进行了比较,表明试件破坏时裂纹的萌生、扩展过程与CT试验观测到的过程具有相似性,数值计算的荷载-位移曲线与物理试验具有一定程度的一致性。混凝土接触面模型克服了随机骨料模型中的界面层太厚,计算单元多,计算速度慢的弊端,且解决了原模型裂纹空洞区大的问题,不仅可以较好地使混凝土数值模型更接近于实际物理模型,而且大大提高了计算速度。 展开更多
关键词 混凝土 随机骨料模型 接触面模型 应力 位移
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粗粒料接触面模型及其在土石坝工程中的应用 被引量:2
12
作者 李文轩 卞士海 +1 位作者 李国英 吴俊杰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期2379-2388,共10页
在土石坝工程中越来越重视岸坡与坝料之间的接触特性,将土体本构模型中使用较多的双曲线型硬化规律运用至接触面模型,提出了一个简洁的接触面本构模型,推导了接触面模型刚度矩阵表达式。通过对4组试验的预测结果与试验结果的对比,表明... 在土石坝工程中越来越重视岸坡与坝料之间的接触特性,将土体本构模型中使用较多的双曲线型硬化规律运用至接触面模型,提出了一个简洁的接触面本构模型,推导了接触面模型刚度矩阵表达式。通过对4组试验的预测结果与试验结果的对比,表明该模型可以较好地预测粗粒料的界面剪切试验。将提出的接触面模型嵌入有限元程序,应用于如美心墙坝河谷与坝料的接触分析。三维有限元计算结果表明:坝体两侧岸坡的剪切位移变化规律都是中间部分剪切滑移量较大,岸坡边缘部分相对较小,陡坡一侧最大滑移量大于较缓一侧。这些均符合粗粒料滑移的基本规律,可为岸坡-坝料接触特性研究以及土石坝工程计算提供参考。 展开更多
关键词 双曲线型硬化规律 接触面模型 直剪试验 模型验证 剪切滑移特性
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混凝土面板干缩应力计算的接触面模型研究 被引量:2
13
作者 王瑞骏 李章浩 陈尧隆 《西北农林科技大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2005年第9期141-145,共5页
基于湿度传导理论及一般外荷载作用下的接触摩擦单元理论,经过系统分析,建立了面板与垫层之间接触面的湿度场及干缩应力有限元计算模型。算例结果表明,应用该模型可以获得较为准确合理的接触面湿度场及干缩应力计算结果。
关键词 水工结构 混凝土 干缩应力 接触面模型 有限元法
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高心墙堆石坝接触黏土与混凝土基座接触特性研究
14
作者 朱雨萌 李国英 +2 位作者 陈子玉 秦育阳 陈忍 《西北水电》 2022年第5期13-20,共8页
高心墙堆石坝心墙底部与岸坡之间通常设置高塑性黏土简称接触黏土,以提高心墙与岸坡接触面附近土体抗剪切变形能力,接触黏土变形特性对高心墙堆石坝防渗体工作性态具有重要影响。以四川LHK 295 m级高心墙堆石坝为依托工程,进行了接触黏... 高心墙堆石坝心墙底部与岸坡之间通常设置高塑性黏土简称接触黏土,以提高心墙与岸坡接触面附近土体抗剪切变形能力,接触黏土变形特性对高心墙堆石坝防渗体工作性态具有重要影响。以四川LHK 295 m级高心墙堆石坝为依托工程,进行了接触黏土与混凝土的接触面剪切试验,探究LHK坝接触黏土与混凝土基座接触面剪切特性的影响因素。试验结果表明,含水率和法向应力是接触面剪切特性的重要影响因素,接触面随法向应力的增大表现出2种破坏模式,其抗剪强度可用双线型Mohr-Coulomb强度准则表示;接触面应力应变关系可用双曲线较好描述,其体积应变可采用分段函数描述,并以此建立了一个接触黏土与混凝土非线性弹性本构模型,将该模型嵌入有限元程序,应用于LHK心墙堆石坝接触黏土与混凝土垫层的接触分析,三维有限元计算结果表明,接触黏土层切向位移沿接触黏土厚度方向自上至下逐渐减小,方向均指向河谷,符合接触黏土层滑移的基本规律,可为高心墙堆石坝计算提供参考。 展开更多
关键词 高心墙堆石坝 直剪试验 接触黏土 接触面模型 模型验证
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采用有厚度接触对桩基沉降的研究 被引量:1
15
作者 安关峰 鲁亮 《岩土工程师》 1999年第4期4-8,共5页
选用刻画桩土接触面特性的有厚度接触面本构模型与土塑性特点的弹塑性本构工效的利用研制的二维有限元程序,研究了在荷载作用下桩的几何特征,物理特性与土的物理特性及接触面物理特性对桩基沉降的影响,得出了几点规律。
关键词 桩基沉降 承力 有厚度接触单元 接触面模型
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喀斯特地区嵌岩混凝土摩擦桩的反算(英文)
16
作者 梅世龙 E.C.Drumm +2 位作者 黄宝山 何文斌 左刚 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期140-146,共7页
云南南盘江大桥为7跨预应力钢构连续桥,1、2号墩为桩基,采用人工挖孔灌注桩。No.2嵌岩桩底下部12 m处为强风化白云岩。对拟定的端承区域勘探发现在桩底的岩石-混凝土接触区域有一溶洞,溶洞高约2 0 m,垂直发育,洞底有粘土、碎石土充填,... 云南南盘江大桥为7跨预应力钢构连续桥,1、2号墩为桩基,采用人工挖孔灌注桩。No.2嵌岩桩底下部12 m处为强风化白云岩。对拟定的端承区域勘探发现在桩底的岩石-混凝土接触区域有一溶洞,溶洞高约2 0 m,垂直发育,洞底有粘土、碎石土充填,结构松散,粘土为软塑状。东南大学采用与O- cell试验类似的平衡内部千斤顶系统进行了桩的荷载实验。O- cell试验安装在距桩底12 m处,即靠近桩下部的弱风化与强风化岩石之间的接触区域。本文阐述了O- cell试验数值分析中用来反算桩体/岩石交接区域特性的部分。采用的数值分析软件为BAQUS,版本6.4(ABAQUS,2 0 0 4 )。同时采用二维轴对称模型来对桩径2 .5 m、桩长49m的钻孔桩进行O- cell试验数值模拟。假设加载的钻孔桩的变形与屈服发生在混凝土桩体与岩石的交接区域,混凝土桩为线弹性,强风化白云岩与弱风化白云岩为弹-塑性,并可用Drucker- Prager模型(ABAQUS,2 0 0 4 )表示,对岩石和混凝土-岩体接触面的特性进行反算,然后用反算结果模拟桩顶荷载特征。数值模拟计算和现场载荷试验检测的载荷-位移曲线对比表明,除了非弹性和永久变形外,整个向上与向下的变形与试验检测到的值基本相同。这主要是由于接触面模型的弹性性质所决定的,即它在卸载过程中会将滑动的接触面复原;而永久变形是岩体-混凝土接触面屈服的结果。必须指出的是,由于桩的承载力相对较高(2 .5 m桩径,嵌岩长度37m) ,试验不能达到最终荷载,所以检测到的变形也较小(<10 mm)。分别在桩端、O-单元荷载盒上37m处检测向上弯沉,并将结果与O-单元荷载盒顶部的弯沉作比较。结果发现,由于桩是由O-单元荷载盒底部向上加载,所以桩端的弯沉预计比O-单元荷载盒的弯沉小约5 mm。这一差值几乎等于施加荷载状态下无限制(Δ=PL/AE)桩体的理论弹性缩短量。通过O- cell现场 展开更多
关键词 喀斯特地区 反算 嵌岩 摩擦桩 人工挖孔灌注桩 载荷-位移曲线 数值模拟计算 接触区域 数值分析 试验检测 永久变形 南盘江大桥 轴对称模型 接触面模型 白云岩 预应力钢 区域勘探 东南大学 荷载实验 风化岩石 区域特性 分析软件
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洞体间距对隧道地震响应的影响分析
17
作者 张鸿 张向荣 《山西建筑》 2010年第8期318-320,共3页
结合具体工程实例,以非线性分析理论为基础采用动力有限元法对双洞口隧道体系中相邻隧道间距对隧道地震响应的影响进行了对比分析,得出了一些有益的规律和结论,从而为地铁隧道的抗震设计与研究提供参考和依据。
关键词 地铁隧道 动力有限元法 非线性分析 接触面模型
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接触面直剪试验及数值模拟分析 被引量:10
18
作者 殷殷 张丙印 +1 位作者 袁会娜 孙逊 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期84-92,共9页
土体与结构的接触面广泛存在于各种岩土工程之中,建立可合理描述其变形特性的接触面本构模型至关重要。分别进行了糯扎渡反滤料I–混凝土底板接触面直剪试验和模拟该试验的有限元数值计算,分析了接触面直剪试验中的剪切变形和渐进破坏... 土体与结构的接触面广泛存在于各种岩土工程之中,建立可合理描述其变形特性的接触面本构模型至关重要。分别进行了糯扎渡反滤料I–混凝土底板接触面直剪试验和模拟该试验的有限元数值计算,分析了接触面直剪试验中的剪切变形和渐进破坏特性。研究结果表明,接触面直剪试验不是单元体试验,接触面破坏是一个渐进破坏的过程。接触面试验中量测的位移包括了接触面上的剪切位移和接触面附近土体的变形两部分。在有限元计算分析中,前者可采用刚塑性模型计算和反映,后者可通过土体的一般本构模型来计算和描述。 展开更多
关键词 接触面 直剪试验 Clough-Duncan接触面模型 刚塑性接触面模型
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细观混凝土数值模型对比分析研究 被引量:8
19
作者 雷光宇 韩霁昌 +3 位作者 党发宁 李娟 李劲彬 陈超 《应用力学学报》 CSCD 北大核心 2017年第2期318-323,共6页
从骨料的随机分布考虑,假定骨料为球形,分别模拟界面层为实体单元和接触面单元,建立了随机骨料分布模型和随机骨料接触面模型;基于CT图像,应用MATLAB和MIMICS软件,建立了不同特点的混凝土三维重建模型,对比分析以上模型的优缺点,从CT图... 从骨料的随机分布考虑,假定骨料为球形,分别模拟界面层为实体单元和接触面单元,建立了随机骨料分布模型和随机骨料接触面模型;基于CT图像,应用MATLAB和MIMICS软件,建立了不同特点的混凝土三维重建模型,对比分析以上模型的优缺点,从CT图像的CT数考虑,建立包含混凝土骨料的形状、级配、孔洞等的重建模型,该模型更加接近于真实的混凝土试件,为混凝土的细观数值模型研究提供了一条全新的研究思路,具有一定参考价值。 展开更多
关键词 细观混凝土 数值模型 随机骨料模型 随机骨料接触面模型 CT图像 重建模型
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粉质黏土-混凝土界面剪切特性研究 被引量:2
20
作者 路伟亚 王吉良 李祥飞 《低温建筑技术》 2023年第5期17-20,25,共5页
文中通过开展混凝土与粉质黏土接触面的直剪试验和数值模拟,分析了干密度和法向应力对粉质黏土-混凝土界面剪切特性的影响。试验结果表明,粉质黏土-混凝土接触面的黏聚力、内摩擦角和抗剪强度均受土体初始干密度的影响;接触面的抗剪强... 文中通过开展混凝土与粉质黏土接触面的直剪试验和数值模拟,分析了干密度和法向应力对粉质黏土-混凝土界面剪切特性的影响。试验结果表明,粉质黏土-混凝土接触面的黏聚力、内摩擦角和抗剪强度均受土体初始干密度的影响;接触面的抗剪强度与法向应力存在较强的线性关系且接触面的剪切破坏形势符合Mohr-Coulomb破坏准则;通过对试验的数值模拟发现Clough-Duncan接触面模型能够较好的模拟接触面的剪切应力-位移关系。为工程中进一步研究结构物与土体界面的力学特性提供了参考。 展开更多
关键词 接触面直剪试验 剪切特性 数值模拟 Clough-Duncan接触面模型
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