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抗滑桩加固边坡三维数值分析中的几个问题 被引量:73
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作者 年廷凯 徐海洋 刘红帅 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期2521-2526,2535,共7页
就当前抗滑桩加固边坡三维数值分析中存在的几个问题,开展了有针对性的研究。利用考虑桩-土-边坡相互作用的强度折减有限元程序,结合典型边坡算例,深入探讨了抗滑桩-边坡体系的计算模型尺度、设桩位置、桩间距(S)与桩径(D)之比(S/D)、... 就当前抗滑桩加固边坡三维数值分析中存在的几个问题,开展了有针对性的研究。利用考虑桩-土-边坡相互作用的强度折减有限元程序,结合典型边坡算例,深入探讨了抗滑桩-边坡体系的计算模型尺度、设桩位置、桩间距(S)与桩径(D)之比(S/D)、桩长与桩底接触模式等因素对边坡稳定安全系数及临界滑动面的影响,以及不同桩头约束下抗滑桩内力分布等。研究表明,单桩取半、单桩、双桩取半、双桩、单桩加双桩取半5种尺度计算模型所得边坡的安全系数并无差异,模型尺度为0.5S时的计算工作量最小;抗滑桩加固于边坡中部可获得最大的安全系数,坡顶或坡脚处安全系数略高于无桩状态,总体上其安全系数与设桩位置的变化曲线近似为一抛物曲线;边坡安全系数随S/D的增加而减小,其最优的比值宜为S/D=2~6,此时桩间存在土拱效应;均质土坡中抗滑桩锚固深度宜为2/5桩长;其结果可为抗滑桩工程设计及规范修订提供参考。 展开更多
关键词 边坡 抗滑桩 三维数值模拟 强度折减技术 临界滑裂面
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光纤光栅传感器应变传递影响参数研究 被引量:28
2
作者 周广东 李宏男 +1 位作者 任亮 李东升 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期169-173,97,共6页
当光纤光栅传感器埋设在结构中或粘贴于结构表面后,由于中间层的存在使结构的真实应变和光纤光栅传感器所测得的应变之间存在一个传递系数。在已有的应变传递理论的基础上,经过分析得出影响光纤光栅传感器应变传递的主要因素,它们是光... 当光纤光栅传感器埋设在结构中或粘贴于结构表面后,由于中间层的存在使结构的真实应变和光纤光栅传感器所测得的应变之间存在一个传递系数。在已有的应变传递理论的基础上,经过分析得出影响光纤光栅传感器应变传递的主要因素,它们是光纤光栅传感器的长度、中间层的厚度、弹性模量和泊松比。结果表明,光纤光栅传感器平均应变传递随着传感器长度的增加而升高,随着中间层厚度的增大而降低,随着中间层的弹性模量的增加而增大;中间层的泊松比对平均应变传递率的影响很小,在设计中可以忽略。 展开更多
关键词 固体力学 光栅光纤传感器 参数分析 应变传递 中间层
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CFRP加固高强混凝土柱改善延性的试验研究 被引量:13
3
作者 王苏岩 韩克双 曲秀华 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2005年第3期7-10,共4页
通过对九根高强混凝土柱在低周反复荷载作用下受力性能的试验研究,探讨了碳纤维布对高强混凝土柱延性的改善作用,包括加固后柱的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、延性系数等性能特点。试验结果表明,采用碳纤维布横向缠绕高强混凝土柱可... 通过对九根高强混凝土柱在低周反复荷载作用下受力性能的试验研究,探讨了碳纤维布对高强混凝土柱延性的改善作用,包括加固后柱的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、延性系数等性能特点。试验结果表明,采用碳纤维布横向缠绕高强混凝土柱可显著提高柱的延性,改善柱的抗震性能。 展开更多
关键词 碳纤维布(CFRP) 高强混凝土 抗震加固 约束混凝土
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复杂荷载作用下海底腐蚀管线破坏机理研究进展 被引量:17
4
作者 周晶 陈严飞 +2 位作者 李昕 冯新 范颖芳 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2008年第1期127-136,共10页
腐蚀是引起海底管线破坏的一种重要原因。综述在内部工作压力和外部环境荷载作用下海底腐蚀管线破坏机理的研究,论述海底腐蚀管线在单一荷载和多种荷载联合作用下的破坏状态,并说明了当前研究的热点问题。最后,对该领域进一步的研究工... 腐蚀是引起海底管线破坏的一种重要原因。综述在内部工作压力和外部环境荷载作用下海底腐蚀管线破坏机理的研究,论述海底腐蚀管线在单一荷载和多种荷载联合作用下的破坏状态,并说明了当前研究的热点问题。最后,对该领域进一步的研究工作进行了展望。 展开更多
关键词 海底管线 复杂荷载 腐蚀 破坏机理
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碳纤维布加固高强钢筋混凝土梁抗弯性能试验研究 被引量:13
5
作者 王苏岩 杨玫 《建筑科学》 北大核心 2006年第5期34-38,70,共6页
在12根梁的试验基础上,对碳纤维布加固高强钢筋混凝土梁后的受弯破坏特征及对梁的极限承载力、刚度等的影响进行了研究与分析。试验中考虑了纵筋配筋率、加固量与加固方式、锚固情况、粘结长度四个变化参数。试验结果表明,使用碳纤维布... 在12根梁的试验基础上,对碳纤维布加固高强钢筋混凝土梁后的受弯破坏特征及对梁的极限承载力、刚度等的影响进行了研究与分析。试验中考虑了纵筋配筋率、加固量与加固方式、锚固情况、粘结长度四个变化参数。试验结果表明,使用碳纤维布加固的高强混凝土梁抗弯承载力提高较多,加固效果明显。 展开更多
关键词 碳纤维布 钢筋混凝土梁 加固 高强混凝土 试验研究
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轴向长腐蚀管道极限承载力研究 被引量:14
6
作者 陈严飞 李昕 周晶 《船舶力学》 EI 北大核心 2009年第5期748-756,共9页
腐蚀是引起海底管道破坏的重要原因之一,其中轴向长腐蚀是海底管道常见的腐蚀形式。文中采用非线性有限元方法,对轴向长腐蚀海底管道进行了内压荷载作用下的破坏机理的研究。并分析了腐蚀长度、腐蚀深度和腐蚀位置对海底管道失效压力的... 腐蚀是引起海底管道破坏的重要原因之一,其中轴向长腐蚀是海底管道常见的腐蚀形式。文中采用非线性有限元方法,对轴向长腐蚀海底管道进行了内压荷载作用下的破坏机理的研究。并分析了腐蚀长度、腐蚀深度和腐蚀位置对海底管道失效压力的影响。根据有限元分析结果,回归得到适用于轴向腐蚀海底管道极限失效压力的计算公式,并与试验结果吻合较好,为长腐蚀海底管道的评估提供依据。 展开更多
关键词 海底管道 轴向长腐蚀 破坏机理 极限失效压力
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二维洪水演进数值模拟 被引量:11
7
作者 王志力 耿艳芬 金生 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期533-538,共6页
利用非结构化的有限体积方法,建立了二维浅水方程高精度、高分辨率模型。以Roe类型的近似Rie-mann解计算界面通量,通过MUSCL和两步TVD Runge-Kutta法获得了空间和时间都具有二级精度的TVD格式。采用特征分解的方法处理底坡源项和采用半... 利用非结构化的有限体积方法,建立了二维浅水方程高精度、高分辨率模型。以Roe类型的近似Rie-mann解计算界面通量,通过MUSCL和两步TVD Runge-Kutta法获得了空间和时间都具有二级精度的TVD格式。采用特征分解的方法处理底坡源项和采用半隐式方法处理摩擦源项均能保证了格式的稳定性与和谐性。通过水滴算例对模型进行验证,并应用此模型对98年胖头泡分滞洪区分洪过程进行模拟,获得滞洪区不同时段的淹没范围和淹没水深,为防洪救灾提供了依据。 展开更多
关键词 分滞洪区 浅水方程 有限体积
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模拟波浪运动的三维自由表面流动数值模型 被引量:11
8
作者 艾丛芳 金生 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2008年第3期338-347,共10页
基于Navier-Stokes方程建立了三维自由表面流动数值模型来模拟波浪运动。模型中Navier-Stokes方程的求解采用两步投影法,计算域的空间离散采用交错网格。采用满足自由表面运动学边界条件的水位控制方程来计算自由表面。通过数值结果与... 基于Navier-Stokes方程建立了三维自由表面流动数值模型来模拟波浪运动。模型中Navier-Stokes方程的求解采用两步投影法,计算域的空间离散采用交错网格。采用满足自由表面运动学边界条件的水位控制方程来计算自由表面。通过数值结果与解析解的比较,验证了本文建立的三维自由表面流动数学模型可以精确的模拟线性色散波以及孤立波沿平底坡和非平底坡的传播。 展开更多
关键词 波浪 自由表面流动 NAVIER-STOKES方程
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基于有限体积水锤方程的Godunov格式离散 被引量:11
9
作者 耿艳芬 王志力 金生 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期513-518,共6页
基于有限体积法建立了管道瞬变流的离散格式,采用特征分解技术计算界面通量,并通过重构和通量限制建立二阶精度的TVD格式。此格式保证了质量和动量的守恒性,物理意义明确,计算速度快,适用范围广。通过Riemann问题算例、水锤实例和各种... 基于有限体积法建立了管道瞬变流的离散格式,采用特征分解技术计算界面通量,并通过重构和通量限制建立二阶精度的TVD格式。此格式保证了质量和动量的守恒性,物理意义明确,计算速度快,适用范围广。通过Riemann问题算例、水锤实例和各种阀门组合情况下的管网水锤实例验证了格式具有高分辨率、无虚假振荡和对克朗数灵敏度低等优点。 展开更多
关键词 水锤 特征分解 通量限制
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带源项浅水方程的通量平衡离散 被引量:10
10
作者 王志力 耿艳芬 金生 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期373-379,共7页
以Roe的近似Riemann解为基础,将源项按特征方向进行特征分解,建立了带源项浅水方程的通量平衡Go dunov求解格式。此格式具有迎风的性质并保证了变宽、非平底坡浅水方程计算的和谐性和存在底摩擦时的收敛性。通过实例验证了此法具有和谐... 以Roe的近似Riemann解为基础,将源项按特征方向进行特征分解,建立了带源项浅水方程的通量平衡Go dunov求解格式。此格式具有迎风的性质并保证了变宽、非平底坡浅水方程计算的和谐性和存在底摩擦时的收敛性。通过实例验证了此法具有和谐、健全、通用性好、分辨率高等优点。 展开更多
关键词 浅水方程 源项 黎曼解 溃坝 有限体积 通量平衡
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基于三角形网格求解二维浅水方程的改进的HLL方法 被引量:9
11
作者 艾丛芳 金生 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2007年第6期723-729,共7页
该文采用HLL格式,在三角形网格下采用有限体积离散建立了求解二维浅水方程的数值模型。基于三角形网格,底坡源项采用简单的斜底模型离散,为保证计算格式的和谐性,对经典的HLL格式计算的数值通量中的静水压力项进行了修正,并证明了修正后... 该文采用HLL格式,在三角形网格下采用有限体积离散建立了求解二维浅水方程的数值模型。基于三角形网格,底坡源项采用简单的斜底模型离散,为保证计算格式的和谐性,对经典的HLL格式计算的数值通量中的静水压力项进行了修正,并证明了修正后的HLL格式具备和谐性。算例证明本文提出的方法是和谐性的并具有良好的间断捕捉能力与稳定性。 展开更多
关键词 二维浅水方程 HLL 三角形网格 源项
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磁流变阻尼器在结构减震控制中的位置优化研究 被引量:9
12
作者 贝伟明 李宏男 《工程抗震与加固改造》 2006年第3期73-78,共6页
高层建筑结构中由于地震引起的振动有时是十分严重的,利用磁流变阻尼器进行振动控制的方法可以有效减小体系的振动反应。这种振动控制的效果,不仅取决于阻尼器出力大小和控制算法的优化,也取决于阻尼器在高层结构中的布置方式。本文首... 高层建筑结构中由于地震引起的振动有时是十分严重的,利用磁流变阻尼器进行振动控制的方法可以有效减小体系的振动反应。这种振动控制的效果,不仅取决于阻尼器出力大小和控制算法的优化,也取决于阻尼器在高层结构中的布置方式。本文首先对近年来出现的各种优化布置方法进行了介绍,然后提出了一种新的基于改进遗传算法和等效二次型性能指标的优化方法,并论述了这些方法的优缺点,最后采用五种优化布置方法并结合一个具体实例进行了磁流变阻尼器的优化布置研究,给出了磁流变阻尼器优化布置的几个原则。 展开更多
关键词 磁流变阻尼器 优化布置 遗传算法 二次型性能指标
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基于和谐性离散格式求解带源项的二维浅水方程 被引量:9
13
作者 王昆 金生 +1 位作者 马志强 高述峰 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2009年第5期535-542,共8页
本文采用基于HLL近似Riemann解的Godunov格式,在三角形网格下,建立了二维浅水方程的有限体积数值离散模型。底坡源项采用与静压梯度项统一的矩阵散度处理方式,并证明了格式具备和谐性。通过算例验证了格式的有效性。
关键词 二维浅水方程 HLL 源项 和谐性
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畸形波作用下张力腿平台的瞬时响应 被引量:7
14
作者 肖鑫 滕斌 +1 位作者 勾莹 宁德志 《水运工程》 北大核心 2009年第5期9-14,共6页
应用Tromas等(1991)提出的新波理论的概念,建立了极限入射波浪模型,并把该模型引入到极限波浪与平台互相作用的水动力计算中。研究中应用大连理工大学海岸及近海工程实验室开发的频域波浪力分析程序WAFDUT1.4,得到结构的波浪力传递函数... 应用Tromas等(1991)提出的新波理论的概念,建立了极限入射波浪模型,并把该模型引入到极限波浪与平台互相作用的水动力计算中。研究中应用大连理工大学海岸及近海工程实验室开发的频域波浪力分析程序WAFDUT1.4,得到结构的波浪力传递函数和水动力系数。通过平台运动方程在时域内计算得到运动响应和张力腿受力。最后,进一步研究了张力腿平台的刚度系数和波浪周期的改变对张力腿平台的运动响应和张力腿受力的影响。 展开更多
关键词 瞬时响应 张力腿平台 畸形波
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基于非结构网格求解二维浅水方程的高精度有限体积方法 被引量:7
15
作者 艾丛芳 金生 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期900-905,共6页
采用HLL格式,在三角形非结构网格下采用有限体积离散,建立了求解二维浅水方程的高精度的数值模型。本文采用多维重构和多维限制器的方法来获得高精度的空间格式以及防止非物理振荡的产生,时间离散采用三阶Runge-Kutta法以获得高阶的时... 采用HLL格式,在三角形非结构网格下采用有限体积离散,建立了求解二维浅水方程的高精度的数值模型。本文采用多维重构和多维限制器的方法来获得高精度的空间格式以及防止非物理振荡的产生,时间离散采用三阶Runge-Kutta法以获得高阶的时间精度。基于三角形网格,底坡源项采用简单的斜底模型离散,为保证计算格式的和谐性,对经典的HLL格式计算的数值通量中的静水压力项进行了修正。算例证明本文提出的方法的和谐性并具有高精度的间断捕捉能力和稳定性。 展开更多
关键词 二维浅水方程 HLL 三角形网格 高精度
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非结构化网格下求解二维浅水方程的和谐Roe格式 被引量:5
16
作者 吕彪 金生 艾丛芳 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2010年第2期39-44,共6页
为保证底坡源项和重力梯度项的平衡离散,采用把底坡源项分解为两不同部分单独处理的方法,在非结构化网格上建立了求解带复杂地形的二维浅水方程数值模型.采用Roe格式的计算界面通量,隐式求解摩擦力源项以增加格式的稳定性,并给出计算格... 为保证底坡源项和重力梯度项的平衡离散,采用把底坡源项分解为两不同部分单独处理的方法,在非结构化网格上建立了求解带复杂地形的二维浅水方程数值模型.采用Roe格式的计算界面通量,隐式求解摩擦力源项以增加格式的稳定性,并给出计算格式在非结构化网格上满足和谐性条件的证明.通过实例验证了此格式是和谐的,并具有良好的间断捕捉能力和稳定性. 展开更多
关键词 底坡源项 非结构化网格 Roe格式 浅水方程 平衡离散
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环氧树脂基碳纤维布粘结胶性能的研究 被引量:7
17
作者 周英武 王苏岩 +1 位作者 李宏男 刘贵 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2007年第S1期401-405,共5页
进行了纤维增强复合材料(FRP)关键技术之一——环氧树脂粘结胶的试验研究。首先介绍了粘结胶的发展现状,并通过FRP-高强混凝土界面粘结试验,发现底胶在强化混凝土表面的同时能明显地改善FRP-高强混凝土的粘结性能,指出涂刷底胶与浸渍胶... 进行了纤维增强复合材料(FRP)关键技术之一——环氧树脂粘结胶的试验研究。首先介绍了粘结胶的发展现状,并通过FRP-高强混凝土界面粘结试验,发现底胶在强化混凝土表面的同时能明显地改善FRP-高强混凝土的粘结性能,指出涂刷底胶与浸渍胶的时间应具有一定的间隔,但不应超出一定的范围;不同粘结胶对温度具有不同程度的敏感性。鉴于国内一些粘结胶产品质量的不稳定性,建议建立一套积极有效的质量监督管理体系,以保证FRP加固混凝土结构的安全投入使用。 展开更多
关键词 FRP界面粘结 环氧树脂粘结胶 温度
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超载作用下边坡-抗滑桩体系稳定性及土拱效应研究 被引量:5
18
作者 年廷凯 徐海洋 +1 位作者 李东晨 刘博 《水利与建筑工程学报》 2014年第2期177-182,共6页
为深入研究坡顶超载环境下抗滑桩加固边坡的整体稳定性,依据现行地基规范并结合地基承载力理论,取均布超载强度q计算抗滑桩-边坡体系的安全系数和桩身内力分布。在此基础上,讨论坡顶超载外边缘线至坡顶不同水平距离Lq对加固后边坡稳定... 为深入研究坡顶超载环境下抗滑桩加固边坡的整体稳定性,依据现行地基规范并结合地基承载力理论,取均布超载强度q计算抗滑桩-边坡体系的安全系数和桩身内力分布。在此基础上,讨论坡顶超载外边缘线至坡顶不同水平距离Lq对加固后边坡稳定性的影响,将边坡顶部均布超载视为埋深为零的条形基础,考察不同超载强度和超载作用位置条件下边坡的整体稳定性及桩间土拱效应。研究表明:抗滑桩-边坡体系在特定的桩间距范围内形成土拱,坡顶不同超载强度和超载作用位置影响着桩间土拱的分布、发展及破坏规律,土拱效应集中反映了抗滑桩的作用机制和加固效果。 展开更多
关键词 边坡 抗滑桩 强度折减法 局部超载 土拱效应 安全系数 桩身内力
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基于非结构化网格上的三维微幅自由表面流动非静压数值模型 被引量:5
19
作者 吕彪 金生 艾丛芳 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2009年第3期350-357,共8页
建立了基于非结构化网格求解三维微幅自由表面流动非静压数值模型。一种有限差分法和有限体积法相结合的方法被用来在非结构化网格上离散控制方程。模型中采用分步法,以使压力项分解为静水压力项和动水压力项来单独处理。在每一时间步,... 建立了基于非结构化网格求解三维微幅自由表面流动非静压数值模型。一种有限差分法和有限体积法相结合的方法被用来在非结构化网格上离散控制方程。模型中采用分步法,以使压力项分解为静水压力项和动水压力项来单独处理。在每一时间步,得到关于水位和由压力泊松方程得到的动水压力的稀疏的线性方程组。模型是质量守恒的和对于重力波速、风应力、底摩阻、垂向黏性无条件稳定的。通过三个非恒定微幅自由表面流动算例的数值解和解析解的比较,验证了本文所建立的模型能够准确有效的预测三维微幅自由表面流动。 展开更多
关键词 非结构网格 非静压 自由表面流动 三维数值模型
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基于热力学的砂土不排水统一模型 被引量:4
20
作者 秦理曼 迟世春 林皋 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期1316-1322,共7页
在传统的土力学中,经常假定剪胀与应力比η存在惟一关系,这与松砂剪缩、密砂剪胀的试验结果不相符,也无法用一种统一的模型模拟无黏性材料在不同初始密度和固结围压条件下的不同特性。另一方面,德鲁克公设不能普遍适用于土体的各种应力... 在传统的土力学中,经常假定剪胀与应力比η存在惟一关系,这与松砂剪缩、密砂剪胀的试验结果不相符,也无法用一种统一的模型模拟无黏性材料在不同初始密度和固结围压条件下的不同特性。另一方面,德鲁克公设不能普遍适用于土体的各种应力、应变情况,需要有新的能量机制作为本构模型的基础。热力学第一定律和第二定律作为自然界普遍适用的规律,能够用来描述能量耗散。在临界状态模型的框架内,将状态依赖剪胀和热力学本构模型结合起来,既考虑剪胀对变形历史中材料内部状态的依赖,又由模型的热力学基础保证屈服面和剪胀函数的协调。通过计算,验证这种状态依赖的热力学模型,结合提出的硬化规律,可以用一组统一的模型参数模拟砂土在不同初始密度和围压下不排水剪切的不同反应。 展开更多
关键词 土力学 剪胀 状态依赖 状态参数 弹塑性模型 热力学定律
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