三点弯曲试验条件下的岩石声发射演化特征 被引量：4

1

作者 赵慧子 梁正召 刘祥鑫 《水利与建筑工程学报》 2020年第2期6-12,共7页

开展16个辉绿岩试样在三点弯曲加载条件下的声发射试验,得到含有不同切口位置的应力-应变曲线、断裂模式与声发射特征参数,研究在不同拉-剪应力条件下的岩石声发射特性,基于归一化方法研究试样损伤演化规律,运用分形分析方法计算声发射... 开展16个辉绿岩试样在三点弯曲加载条件下的声发射试验,得到含有不同切口位置的应力-应变曲线、断裂模式与声发射特征参数,研究在不同拉-剪应力条件下的岩石声发射特性,基于归一化方法研究试样损伤演化规律,运用分形分析方法计算声发射信号的关联维数D,研究不同拉伸与剪切共同作用下试样的分形前兆特征。结果表明:三点弯曲条件下,试样以微破裂为主,发生张拉脆性断裂。随着预制裂纹距离左端支撑距离d的增加,岩石抗弯强度降低,断裂能耗逐渐降低。由声发射参数表征的脆性岩石损伤前兆特征显现时间先后顺序为:事件率前兆时间<振铃计数前兆时间<能量计数前兆时间。随着试样弯曲应力增加,关联维数变化模式呈"降-升-降"的变化规律,与单轴压缩的"波动-持续下降"具有明显不同。关联维数的二次降低预示岩石最终失稳破裂即将发生,可以作为岩石失稳的前兆信息。 展开更多

关键词 三点弯曲 分形特征 损伤演化 声发射 前兆信息

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同轴电缆法布里-珀罗传感器的性能测试与分析 被引量：4

2

作者 周智 焦彤 刘嘉 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2017年第6期1-6,共6页

研究不同型号同轴电缆制作的法布里-珀罗(Fabry-Perot,F-P)传感器的感知性能对推广其实际应用具有重要意义。首先阐述了同轴电缆F-P传感器的基本原理,然后选取具有代表性的9种型号同轴电缆制作成F-P传感器,进行了应变和温度感知性能测试... 研究不同型号同轴电缆制作的法布里-珀罗(Fabry-Perot,F-P)传感器的感知性能对推广其实际应用具有重要意义。首先阐述了同轴电缆F-P传感器的基本原理,然后选取具有代表性的9种型号同轴电缆制作成F-P传感器,进行了应变和温度感知性能测试,通过对比分析各型号同轴电缆F-P传感器的感知性能指标,得到了一些具有实际工程应用价值的结论。 展开更多

关键词 同轴电缆 法布里-珀罗 传感器 不同型号电缆 应变和温度感知 性能测试

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基于位移的钢筋混凝土框架结构整体等效阻尼比模型 被引量：1

3

作者 闫路路 冯治斌 贡金鑫 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2019年第5期82-91,共10页

现有针对钢筋混凝土框架结构的等效阻尼比公式大多使用简化的单自由度滞回模型等效推导得出,难以充分反映结构的整体非线性滞回特征。按现行抗震规范设计了66个不同层数和跨度的规则钢筋混凝土框架结构,并对其进行单向推覆分析,选出其... 现有针对钢筋混凝土框架结构的等效阻尼比公式大多使用简化的单自由度滞回模型等效推导得出,难以充分反映结构的整体非线性滞回特征。按现行抗震规范设计了66个不同层数和跨度的规则钢筋混凝土框架结构,并对其进行单向推覆分析,选出其中主要通过梁铰变形耗能的51个结构进行往复推覆分析,基于等能量耗散原则建立了适用的整体等效阻尼比模型,分析表明,基于该等效阻尼比的结构位移需求预测值总体偏低。为此,进一步通过动力时程分析对其进行修正,采用修正后的整体等效阻尼比模型进行拟静力非线性分析,所得结果与时程分析得到的平均最大位移基本一致,说明该模型具有较好的适用性,可以更好地反映结构整体耗能特性。 展开更多

关键词 钢筋混凝土 框架结构 抗震设计 推覆分析 整体等效阻尼比

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有限元模型修正研究进展:从线性到非线性 被引量：39

4

作者 张皓 李东升 李宏男 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期542-575,共34页

有限元分析在实际工程中得到了广泛应用.然而有限元模型由于受到网格划分、边界条件和材料物理参数不确定性等的影响,与真实结构有差异.因此须通过试验数据加以修正,使其尽可能接近实际结构,以保证之后的结构动力模拟分析和监测等具有... 有限元分析在实际工程中得到了广泛应用.然而有限元模型由于受到网格划分、边界条件和材料物理参数不确定性等的影响,与真实结构有差异.因此须通过试验数据加以修正,使其尽可能接近实际结构,以保证之后的结构动力模拟分析和监测等具有实际意义.经过多年发展,有限元模型修正技术已经能够成功应用于一些实际工程,但现代工程技术的进步对有限元模型修正提出了更高要求,修正后的有限元模型不仅要有较高的精确度,还需要为后续应用给出具有指导意义的置信度.而现有的有限元模型修正、确认方法多基于结构线性的假设,而未能考虑实际结构中广泛存在的非线性.因此本文以土木工程结构模型修正的一些研究成果为例,通过对传统有限元模型修正的发展历程进行全面回顾;总结评述传统有限元修正技术的主要方法,以及包括有限元模型确认在内的最新研究进展;重点探讨有限元模型修正技术向非线性发展的技术路线和目前主要研究成果,展望其未来发展方向,并提出值得研究的问题. 展开更多

关键词 有限元模型修正 有限元建模 非线性有限元模型修正 模型确认 灵敏度

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有限覆盖无单元法在岩土类弱拉型材料摩擦接触问题中的应用 被引量：12

5

作者 栾茂田 田荣 +1 位作者 杨庆 张大林 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期137-141,共5页

介绍了平面弹性摩擦接触问题的参变量最小势能原理 ,进而在Simo等研究基础上推导建立了适合于岩土类等弱性受拉材料的扩展Lagrange乘子法的迭代格式 ,在无单元方法的理论框架下讨论了扩展Lagrange乘子法的具体数值实施过程 ,并进行了算... 介绍了平面弹性摩擦接触问题的参变量最小势能原理 ,进而在Simo等研究基础上推导建立了适合于岩土类等弱性受拉材料的扩展Lagrange乘子法的迭代格式 ,在无单元方法的理论框架下讨论了扩展Lagrange乘子法的具体数值实施过程 ,并进行了算例分析与比较研究 。 展开更多

关键词 裂纹 节理 非连续性 流形 有限覆盖-无单元法

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潜型水平板水动力特性的数值研究 被引量：7

6

作者 康海贵 王科 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期1-8,共8页

运用数值解析方法研究一个位于自由水面下的水平、刚性薄板的水动力特性。这种水平板可作为一种固定式浮型防波堤使用。假定流体为势流,波浪为线性时间谐波,利用格林定理,可将拉普拉斯控制方程简化为第二类积分方程。采用线性分布的不... 运用数值解析方法研究一个位于自由水面下的水平、刚性薄板的水动力特性。这种水平板可作为一种固定式浮型防波堤使用。假定流体为势流,波浪为线性时间谐波,利用格林定理,可将拉普拉斯控制方程简化为第二类积分方程。采用线性分布的不连续单元,通过边界元法,可建立求解薄板源 Fredholm 强分布的一组线性代数方程组,引入三维格林函数计算各个基本单元,并由积分方程直接求得附加质量,阻尼力和散射力。结果发现当板非常接近自由表面时,在一定频率范围内,附加质量为负值。本文另一主要特点是引入了快速迭代算法,这种算法可大量节省计算机内存,计算单元数高达数千个并且具GMRES 有良好的收敛特性。 展开更多

关键词 潜型板 格林函数 附加质量 GMRES算法 阻尼系数 波浪 防波堤

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非连续变形计算力学模型中的接触力元 被引量：5

7

作者 黎勇 冯夏庭 +1 位作者 栾茂田 王泳嘉 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第11期1112-1115,共4页

阐述了多体系统中物体间的相对距离、接触的类型及其接触方式的判断法则,建立了物体间接触的力学控制方程及接触的传递与转换的实现方法·基于广义有限单元的物理覆盖的接触,以Coulomb摩擦接触准则为基础建立了接触力元,当非连续界... 阐述了多体系统中物体间的相对距离、接触的类型及其接触方式的判断法则,建立了物体间接触的力学控制方程及接触的传递与转换的实现方法·基于广义有限单元的物理覆盖的接触,以Coulomb摩擦接触准则为基础建立了接触力元,当非连续界面上的应力状态不违背Coulomb摩擦接触准则时,两侧的广义有限单元接触在一起,具有连续性;当非连续界面上的应力状态违背Coulomb摩擦接触准则时,两侧的广义有限单元具有非连续性,将产生相互滑移或脱离,分别相当于切向流动和法向流动·它可将连续性与非连续性有机地统一起来,为非连续变形计算力学模型合理地处理多体间的接触提供了力学分析方法· 展开更多

关键词 非连续变形 计算力学 多体系统 接触力元 界面 摩擦接触 广义有限单元

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非连续变形计算力学模型弹塑性数值分析方法及其应用 被引量：2

8

作者 栾茂田 黎勇 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期530-535,共6页

在笔者所建立的非连续变形计算力学模型弹性分析方法基础上 ,进一步考虑材料的弹塑性 ,基于分区参变量最小势能变分原理 ,建立了非连续变形计算力学模型弹塑性分析的数学列式和求解方法 ,分析了不同材料特性的基础梁和岩基相互作用问题... 在笔者所建立的非连续变形计算力学模型弹性分析方法基础上 ,进一步考虑材料的弹塑性 ,基于分区参变量最小势能变分原理 ,建立了非连续变形计算力学模型弹塑性分析的数学列式和求解方法 ,分析了不同材料特性的基础梁和岩基相互作用问题。计算结果表明 :这种非连续变形计算力学模型弹塑性分析方法将材料的非线性与多体相互作用系统的接触非线性或界面非连续性相耦合 ,能够模拟多体间的非线性相互作用特性 。 展开更多

关键词 非线性 接触 相互作用 非连续变形 弹塑性分析 岩土工程

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非连续变形计算力学模型中的广义有限单元 被引量：1

9

作者 黎勇 冯夏庭 +1 位作者 栾茂田 王泳嘉 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第10期1004-1007,共4页

阐述了广义结点的数学覆盖和物理覆盖、覆盖的类型及其特征·在此基础上 ,由广义结点构造数学覆盖 ,并介绍了不同类型的数学覆盖·广义有限单元是由数学覆盖、物理覆盖和本构关系构成 ,不同特性的数学覆盖和本构关系可构成不同... 阐述了广义结点的数学覆盖和物理覆盖、覆盖的类型及其特征·在此基础上 ,由广义结点构造数学覆盖 ,并介绍了不同类型的数学覆盖·广义有限单元是由数学覆盖、物理覆盖和本构关系构成 ,不同特性的数学覆盖和本构关系可构成不同特性的广义有限单元 ,以模拟多体系统中不同特性的物体 ,如刚体、弹性体、弹塑性体、粘弹性体和粘弹塑性体等 。 展开更多

关键词 有限单元 有限块体 非连续变形 计算力学 广义结点 数学覆盖 物理覆盖

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考虑土骨架加速度效应的海床动力反应及其影响因素分析 被引量：2

10

作者 栾茂田 王栋 等 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期112-119,共8页

由Biot二维广义动力固结理论的形式基本控制方程出发,忽略孔隙流体的加速度,提出了饱和海床动力反应的时域有限元数值解法.联立静力平衡条件和Biot固结方程的退化法所得到的数值解可视为其特例.在比较算例中,退化法得到的超静孔压和有... 由Biot二维广义动力固结理论的形式基本控制方程出发,忽略孔隙流体的加速度,提出了饱和海床动力反应的时域有限元数值解法.联立静力平衡条件和Biot固结方程的退化法所得到的数值解可视为其特例.在比较算例中,退化法得到的超静孔压和有效应力幅值沿海床深度的分布与解析解一致.一般情况下,土骨架的加速度对海床的有效应力和超静孔压影响很小,控制方程可以退化为Biot理论.成层海床上部的粗砂层不会使超静孔压幅值在海床表面下较浅的深度内迅速衰减,难以改变海床的瞬时循环液化深度. 展开更多

关键词 固结理论 有限元 动力反应 线性波浪 海床 海洋平台 波浪 成层海床

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地下水易污性评价方法——DRASTIC指标体系 被引量：99

11

作者 杨庆 栾茂田 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 1999年第2期4-9,共6页

本文较详细地介绍了目前欧美国家在地下水易污性评价中所广泛采用的ＤＲＡＳＴＩＣ指标体系方法，对其中所含的地下水埋深、含水层的净补给、岩性、土壤类型、地形、渗流区介质、水力传导系数７个参数的评分以及在评分过程中所应注意的... 本文较详细地介绍了目前欧美国家在地下水易污性评价中所广泛采用的ＤＲＡＳＴＩＣ指标体系方法，对其中所含的地下水埋深、含水层的净补给、岩性、土壤类型、地形、渗流区介质、水力传导系数７个参数的评分以及在评分过程中所应注意的问题进行了具体的阐述。最后简要介绍了ＤＲＡＳＴＩＣ易污性指标体系法在大连沿海地区地下水易污性评价中应用的情况。实际应用表明该方法可适用于我国广大地区的地下水易污性评价工作。 展开更多

关键词 地下水 易污性 DRASTIC 指标体系 地下水污染

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基于零初值的测试加速度积分速度与位移的方法 被引量：13

12

作者 林楠 李东升 李宏男 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期602-614,共13页

在地震工程、结构振动控制和结构健康监测等研究领域,结构在振动过程中的位移和速度对科学研究和实际工程应用都具有重要意义.由于技术条件及环境因素限制,测试过程中获得的大多为加速度响应信号,需要通过积分获得速度及位移.但是由于... 在地震工程、结构振动控制和结构健康监测等研究领域,结构在振动过程中的位移和速度对科学研究和实际工程应用都具有重要意义.由于技术条件及环境因素限制,测试过程中获得的大多为加速度响应信号,需要通过积分获得速度及位移.但是由于初始条件的缺失,导致了测试加速度信号在积分速度和位移过程中产生明显的漂移现象.为解决此问题,本文利用结构的振动规律,在稳态振动阶段寻找速度和位移的零点,并以此作为初值进行积分,最后利用趋势项处理去除零点确定误差产生的漂移.本文数值模拟了单自由度体系和多自由度体系在简谐振动和地震动作用下的结构振动响应,并比较了计算值与准确值的最大相对误差;最后,将该方法应用于5条具有代表性的真实地震动记录,与给出的地面速度和位移进行比较,结果显示在极值处的最大相对误差均小于3%,表明该方法具有较高的计算精度和实际应用价值. 展开更多

关键词 加速度积分 速度重构 位移重构 时域积分 零初值

原文传递

地震作用下锚固土质边坡稳定性解析 被引量：12

13

作者 年廷凯 刘凯 +2 位作者 黄润秋 张彦君 王亮 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期2009-2016,共8页

极限分析上限方法在边坡地震稳定性评价中受到了广泛关注,但已有研究成果均针对某一类具体边坡,获得的解析解往往不具有普遍适用性。以上限定理为基础,基于组合对数螺线的旋转破坏机制,采用拟静力法,推导了具有任意坡面几何特征、任意... 极限分析上限方法在边坡地震稳定性评价中受到了广泛关注,但已有研究成果均针对某一类具体边坡,获得的解析解往往不具有普遍适用性。以上限定理为基础,基于组合对数螺线的旋转破坏机制,采用拟静力法,推导了具有任意坡面几何特征、任意土层分布和多排锚加固的复杂边坡外功率与内能耗散率平衡方程。在此基础上,结合强度折减技术和最优化方法,提出了地震作用下多排锚加固复杂边坡的稳定性安全系数和屈服加速度系数解析式,并结合Newmark法求解了边坡的永久位移,发展了锚固土质边坡地震稳定性的通用极限分析上限方法。通过典型算例验证与对比分析,表明本文方法具有较高的精度和广泛的适用性,最后将这一方法应用于实际工程。 展开更多

关键词 锚固边坡 复杂土坡 屈服加速度系数 地震永久位移 极限分析

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地震与水压力耦合作用下岩质边坡倾覆解析方法 被引量：9

14

作者 张彦君 年廷凯 +2 位作者 郑路 刘凯 宋雷 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2015年第2期428-433,438,共7页

以往对平面破坏模式的岩质边坡稳定性评价,主要关注潜在滑坡体在自重、坡体内静水压力和地震荷载耦合作用下沿破坏面的抗滑稳定性,并未涉及各类外荷载作用线不通过潜在滑体重心而引起的绕坡趾倾覆稳定性。针对这一问题,提出地震与张裂... 以往对平面破坏模式的岩质边坡稳定性评价,主要关注潜在滑坡体在自重、坡体内静水压力和地震荷载耦合作用下沿破坏面的抗滑稳定性,并未涉及各类外荷载作用线不通过潜在滑体重心而引起的绕坡趾倾覆稳定性。针对这一问题,提出地震与张裂缝水压耦合作用下的岩质边坡倾覆稳定性解析方法,基于力矩平衡原理推导出岩质边坡抗倾覆稳定性系数的一般表达式;通过深入的变动参数比较研究,探讨张裂缝水压和地震荷载对抗倾覆安全系数的影响,认为水压是控制岩质边坡倾覆破坏的决定性因素,而地震荷载处于次要因素,其在一定程度上增加或减小抗倾覆稳定性。在此基础上建立不同参数组合下的岩质边坡抗倾覆稳定图,为工程技术人员快速评估饱水岩质边坡地震倾覆稳定性提供直接依据。 展开更多

关键词 岩质边坡 倾覆破坏 静水压力 地震荷载 解析方法

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线性波浪加载下海底斜坡失稳机制的数值分析 被引量：7

15

作者 刘敏 刘博 +2 位作者 年廷凯 印萍 宋雷 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2015年第2期415-421,共7页

基于大型有限元软件ABAQUS中的荷载模块,添加一阶波浪力载荷模式,并结合强度折减技术,实现波浪力作用下海底斜坡稳定性与失稳机制的弹塑性有限元数值分析。引入典型算例,利用先前提出的波浪荷载下海底斜坡稳定性的极限分析上限方法开展... 基于大型有限元软件ABAQUS中的荷载模块,添加一阶波浪力载荷模式,并结合强度折减技术,实现波浪力作用下海底斜坡稳定性与失稳机制的弹塑性有限元数值分析。引入典型算例,利用先前提出的波浪荷载下海底斜坡稳定性的极限分析上限方法开展数值解的对比验证;在此基础上,通过深入地变动参数比较分析,探讨不同波长、波高和水深等波浪参数对计算结果的影响以及波浪力影响下海底斜坡潜在滑动面的变化规律,获得波浪荷载下海底斜坡失稳滑动机制的初步认识。 展开更多

关键词 海底滑坡 斜坡稳定性 弹塑性有限元分析 强度折减法 波浪荷载

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