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覆盖层中混凝土防渗墙的三维河谷效应机制及损伤特性 被引量：12
1
作者 余翔 孔宪京 +1 位作者 邹德高 周扬 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第9期1123-1134,共12页
土石坝覆盖层中混凝土防渗墙的性能对大坝设计及安全评价至关重要,由于传统数值方法局限于非线性弹性,难以开展深入研究。本文首先通过系统的三维非线性有限元数值模拟,聚焦墙体变形模式及应力分布空间特征,研究三维河谷效应机制;然后... 土石坝覆盖层中混凝土防渗墙的性能对大坝设计及安全评价至关重要,由于传统数值方法局限于非线性弹性,难以开展深入研究。本文首先通过系统的三维非线性有限元数值模拟,聚焦墙体变形模式及应力分布空间特征,研究三维河谷效应机制;然后针对墙体计算应力超过材料强度的现象,开发了混凝土三维塑性损伤模型和堆石体本构模型协同分析的自适应增量迭代算法,揭示了防渗墙的损伤-应力特性;最后讨论了防渗墙性能评价分析的思路。结果表明:在墙体弯曲变形及覆盖层负摩阻力的联合作用下,防渗墙的三维河谷效应表现突出:墙体拉应力的方向偏于轴向,随弯曲变形增大逐渐向竖向偏转,且其峰值存在临界坡度和临界深度。线弹性分析便于认识防渗墙的受力-变形-应力规律,但不适用于评估复杂条件下墙体的防渗性能。损伤分析能描述混凝土的材料特性,反映墙体结构的破损特征,其损伤因子可与防渗性能建立联系,用于评价防渗墙安全更加合理和准确。 展开更多
关键词 覆盖层 混凝土防渗墙 河谷效应 损伤 安全评价
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狭窄河谷地形对200m级高面板坝变形和应力的影响研究 被引量：20
2
作者 朱晟 欧红光 殷彦高 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期73-77,共5页
目前,世界上尚无有关建造在狭窄河谷上的200m以上高面板坝的报道。本文利用三维非线性有限元分析方法,结合一座拟建中的河谷宽高比仅为1.88的225m高的面板堆石坝,对坝体的变形和应力进行数值计算,对狭窄河谷上建设的高面板坝可能存在的... 目前,世界上尚无有关建造在狭窄河谷上的200m以上高面板坝的报道。本文利用三维非线性有限元分析方法,结合一座拟建中的河谷宽高比仅为1.88的225m高的面板堆石坝,对坝体的变形和应力进行数值计算,对狭窄河谷上建设的高面板坝可能存在的问题进行了探讨。分析了狭窄河谷的拱效应对大坝的变形和应力的影响,建议了相应的工程措施。 展开更多
关键词 水工结构 变形与应力 有限单元法 面板坝 狭窄河谷的拱效应 高面板坝 坝变形 河谷 狭窄 应力
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河谷地形对草地贪夜蛾种群迁移的生态学效应 被引量：8
3
作者 叶辉 李永萍 +1 位作者 冯丹 徐全元 《云南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期188-194,共7页
草地贪夜蛾属世界性重大农业迁飞害虫,扩散迁移是草地贪夜蛾得以大范围危害的主要原因,地表形态对其迁移过程具有深刻影响.作者首次就河谷这一特殊地表形态对云南草地贪夜蛾种群迁移的生态学效应进行了系统探究.研究发现,纵向河谷作为... 草地贪夜蛾属世界性重大农业迁飞害虫,扩散迁移是草地贪夜蛾得以大范围危害的主要原因,地表形态对其迁移过程具有深刻影响.作者首次就河谷这一特殊地表形态对云南草地贪夜蛾种群迁移的生态学效应进行了系统探究.研究发现,纵向河谷作为典型的生态廊道对草地贪夜蛾南北迁移,具有显著的通道作用;河谷两岸山脉形成物理屏障阻滞甚至阻挡了草地贪夜蛾东西向扩散,表现出明显的阻隔效应;河谷低海拔区热量充沛为草地贪夜蛾越冬提供了庇护,显示出明显的汇聚效应.分析认为,河谷生态学效应是河谷地形地貌及所蕴含的如气温、气流、玉米种植等多种因素综合作用的结果,对云南草地贪夜蛾迁移过程和时空分布格局具有深刻影响.基于草地贪夜蛾在云南不同河谷区域条件下的发生发展过程,提出了针对性的防控策略,对于云南草地贪夜蛾区域监测与防控具有现实指导意义. 展开更多
关键词 草地贪夜蛾 河谷生态学效应 通道效应 阻隔作用 汇聚效应
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考虑沉积河谷非线性放大效应的空间相关多点地震动模拟 被引量：4
4
作者 何颖 丁晓凡 +2 位作者 刘中宪 杨德健 王岱 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期99-111,共13页
提出了一种考虑土体非线性特性的沉积河谷空间相关多点地震动模拟方法,该方法结合了合理的谱密度函数、相干函数以及考虑土体非线性和场地散射效应的位移幅值比。其中,场地非线性位移幅值比由有限元——间接边界元耦合的等效线性化法计... 提出了一种考虑土体非线性特性的沉积河谷空间相关多点地震动模拟方法,该方法结合了合理的谱密度函数、相干函数以及考虑土体非线性和场地散射效应的位移幅值比。其中,场地非线性位移幅值比由有限元——间接边界元耦合的等效线性化法计算,并以V形半满河谷模型为例验证了该方法的合理性与可行性。计算结果表明:同线性模型结果相比,考虑土体非线性后,地面运动加速度时程峰值减小,反应谱卓越周期有所延长,且变化幅度与覆盖层厚度有关。覆盖层越厚,变化幅度越大,非线性效果越显著。该文研究可为河谷场地大跨度工程结构抗震设防提供重要方法和科技支撑。 展开更多
关键词 地震动 空间相关 等效线性化 河谷放大效应 相干函数
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近河谷地铁车站振动台模型试验研究
5
作者 禹海涛 王治坤 +1 位作者 张中杰 宋毅 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1800-1808,共9页
近年来沿海沿江城市建设涌现出大量紧邻河谷地形修建的地铁车站,由于河谷地形具有地震动放大效应,会对近河谷结构抗震安全性构成威胁,但目前关于河谷地形效应对近邻结构的影响机制尚不清晰。提出了近河谷地铁车站1g振动台模型试验方法,... 近年来沿海沿江城市建设涌现出大量紧邻河谷地形修建的地铁车站,由于河谷地形具有地震动放大效应,会对近河谷结构抗震安全性构成威胁,但目前关于河谷地形效应对近邻结构的影响机制尚不清晰。提出了近河谷地铁车站1g振动台模型试验方法,分别设计了3组深宽比为1/8,1/4和1/3的圆弧形河谷地形,开展了不同地形、不同地震动输入条件下的近河谷地铁车站振动台模型试验研究,并以平整场地条件(无地形效应)下的地铁车站振动台试验工况为参照,对比分析了河谷地形效应对车站结构地震响应的影响规律。试验结果表明:与平整场地车站结构响应相比,在水平横向地震动作用下近河谷车站结构的动力响应较大,尤其是近河谷车站顶板处的加速度放大效应高达1.27倍;受河谷地形效应影响,车站中柱弯矩显著增加,而且邻近河谷侧的车站侧墙弯矩放大更为明显,即与平整场地相比放大效应可达2.3倍,同时该侧墙顶部的动土压力峰值也显著增强;随着河谷地形深宽比的增加,地形引起的局部地震动放大效应逐渐增加,导致近河谷车站结构的地震响应更为显著。研究成果可为近河谷地形地铁车站结构的抗震设计和安全性评估提供科学依据。 展开更多
关键词 地铁车站 地震响应 振动台试验 河谷地形效应
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岩土介质随机性对沉积河谷地震动放大效应的影响 被引量：3
6
作者 刘中宪 于琴 何颖 《地震学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期764-777,共14页
基于间接边界元法计算沉积河谷对平面P波和SV波的二维散射,着重考察沉积介质波速比和材料阻尼比的随机性对河谷地震动放大效应的影响.利用蒙特卡罗方法随机模拟产生了波速比样本和阻尼样本各30组,给出了不同入射角度和频率的P波和SV波... 基于间接边界元法计算沉积河谷对平面P波和SV波的二维散射,着重考察沉积介质波速比和材料阻尼比的随机性对河谷地震动放大效应的影响.利用蒙特卡罗方法随机模拟产生了波速比样本和阻尼样本各30组,给出了不同入射角度和频率的P波和SV波入射下河谷随机响应的单频和频谱结果.算例分析结果表明:(1)地表位移响应幅值的变异系数极值均显著大于波速比变异系数,且波速比的随机性对地表位移的影响在体系共振频率处最为显著,地表位移的标准差最大可达7.168;低频情况下,沉积中部地震动反应的变异性更显著,高频情况下则在沉积河谷边缘变异性最大;(2)入射角对地表位移响应变异系数极值的影响不大,但对变异系数空间变化的影响显著;(3)阻尼比随机性对地表位移的影响在低频情况下较小,在高频情况下则较明显,尤其是在沉积河谷的体系自振频率处,其影响最为显著. 展开更多
关键词 河谷放大效应 地震动 间接边界元法 波速比随机性 阻尼比随机性 蒙特卡洛方法
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川藏铁路线V形深切河谷地形地震放大效应数值模拟 被引量：2
7
作者 权雪瑞 黄靥欢 +1 位作者 刘春 郭长宝 《现代地质》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期38-46,共9页
V形河谷场地能产生地震动放大效应,并加剧地震的破坏作用和灾害效应。基于高性能离散元软件MatDEM,对规则V形河谷以及真实河谷地形下的放大效应进行数值模拟研究。结果表明,对于规则V形河谷,在地震波水平入射的情况下,背波坡面产生明显... V形河谷场地能产生地震动放大效应,并加剧地震的破坏作用和灾害效应。基于高性能离散元软件MatDEM,对规则V形河谷以及真实河谷地形下的放大效应进行数值模拟研究。结果表明,对于规则V形河谷,在地震波水平入射的情况下,背波坡面产生明显的地震动加速度放大效应,并在临近谷底处最为强烈;随着河谷坡角的增大,放大效应增大。数值模拟结果和解析解具有一致的趋势和规律,并符合现场观测现象。将模型进一步应用于川藏铁路线日扎深切河谷的分析,发现地形微小的转折将会影响到波的传播,临近谷底处的加速度放大效应与规则地形较为一致。离散元法能有效地模拟河谷中地震波的传播、反射、散射等现象,可用于川藏铁路沿线复杂条件下的动力作用灾害效应分析。 展开更多
关键词 离散元 地震波 河谷放大效应 数值模拟 MatDEM 深切河谷 川藏铁路
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P波斜入射下河谷地形中车桥系统的地震响应 被引量：1
8
作者 王辰羽 乔宏 +2 位作者 龙佩恒 李克冰 焦驰宇 《铁道建筑》 北大核心 2021年第7期21-25,共5页
基于黏弹性人工边界和外源输入的等效边界力法,采用ABAQUS软件建立了P波斜入射情况下的地震动输入模型并进行了验证。建立了地震作用下车桥系统相互作用模型,研究了P波斜入射时地震波入射角和河谷地形高宽比对车桥耦合系统地震响应的影... 基于黏弹性人工边界和外源输入的等效边界力法,采用ABAQUS软件建立了P波斜入射情况下的地震动输入模型并进行了验证。建立了地震作用下车桥系统相互作用模型,研究了P波斜入射时地震波入射角和河谷地形高宽比对车桥耦合系统地震响应的影响。结果表明:地震波入射角对车桥耦合系统地震响应有较大的影响,在不同高宽比工况下,地震P波以30°入射时,车桥耦合系统的地震响应峰值在高宽比为0.2时达到最大。车桥耦合系统地震响应分析时应考虑河谷地形高宽比的影响。 展开更多
关键词 铁路桥梁 河谷地形效应 数值模拟 车桥耦合系统 地震 黏弹性人工边界 高宽比
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沉积河谷-衬砌隧道体系对平面P波的散射
9
作者 赵瑞斌 徐亚敏 +1 位作者 刘中宪 刘萌 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第6期1827-1836,共10页
沉积河谷对地震动的放大效应已为地震观测和理论研究所证实。现实中有大量隧道穿越河谷情况,而河谷中隧道地震反应规律尚不明确。为此,本文建立沉积河谷-衬砌隧道整体二维平面应变模型,基于一种高精度边界间接积分方程法,对河谷中隧道... 沉积河谷对地震动的放大效应已为地震观测和理论研究所证实。现实中有大量隧道穿越河谷情况,而河谷中隧道地震反应规律尚不明确。为此,本文建立沉积河谷-衬砌隧道整体二维平面应变模型,基于一种高精度边界间接积分方程法,对河谷中隧道地震响应及动应力集中进行模拟分析。大量参数计算结果表明:沉积河谷中隧道地震反应更为剧烈,动应力集中更为显著,应力峰值可达到入射波应力幅值的数十倍。随隧道埋深加大,应力频谱振荡加剧且峰值频率发生明显变化。部分频率段,隧道对河谷地表位移同样有较大的扰动。穿越河谷隧道的抗震设计需考虑河谷中地震动放大效应对隧道内力和变形的显著影响。 展开更多
关键词 地震波散射 河谷放大效应 衬砌隧道 边界积分方程法
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