国家自然科学基金(51309143)
- 作品数：11 被引量：53H指数：5
- 相关作者：陈灯红谢京辉杜成斌刘依松戴上秋更多>>
- 相关机构：三峡大学河海大学中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点实验室开放基金湖北省自然科学基金更多>>
- 相关领域：水利工程建筑科学环境科学与工程理学更多>>
- 基于IDA的金安桥混凝土重力坝潜在失效模式研究被引量：5
- 2019年
- 为了研究混凝土重力坝在地震动荷载作用下的潜在失效模式,以金安桥碾压混凝土重力坝5号非溢流坝段为例,运用粘弹性边界法和流固耦合法建立了反映重力坝在地震动作用下动力响应特征的坝体-地基-库水抗震分析模型。基于增量动力分析(IDA)法:绘制了以相对位移转角为x轴(损伤指标,DM)和峰值地面加速度为y轴(强度指标,IM)的IDA曲线簇;分析了金安桥大坝在极端荷载作用下的潜在失效模式和其在不同峰值地面加速度下重力坝的损伤破坏过程。结果表明:金安桥大坝在地震动荷载作用下,可能发生功能失效的地方多出现在坝体折坡处、碾压分区交界处、坝踵与坝基交界处、廊道顶等应力集中处。因此,加强对这些区域的抗震防护有利于提高大坝整体的抗震水平。
- 杨紫辉陈灯红贺路翔谢京辉孙豹
- 关键词：混凝土重力坝增量动力分析抗震性能评估失效模式
- 基于坝基散射波衰减影响的重力坝动力响应分析
- 2015年
- 在有限元模型人工边界上结点的法向和切向分别设置一系列并联的弹簧和阻尼器单元,以考虑基于衰减散射波的无限地基辐射阻尼的影响,利用ANSYS中的APDL参数化设计语言,编写实现黏弹性人工边界的宏文件,对某重力坝-地基系统进行了地震响应分析.研究结果表明：在进行动力响应分析时,与固定边界无质量地基相比,考虑了无限地基的辐射阻尼效应影响后,坝体的动力响应峰值减小了4％～38％,也更加符合工程实际.
- 刘依松陈灯红
- 关键词：重力坝动力响应分析
- 结构-地基系统高阶时域模型的动输入方法被引量：1
- 2019年
- 近场有限域采用有限元法,远场无限域采用基于比例边界有限元法(the scaled boundary finite element method,SBFEM)的高阶边界条件,在时域里构建了一种结构-地基动力相互作用的高阶模型及相适配的动输入方法.借鉴黏弹性人工边界中等效力的动输入法,将截断边界上的总波场分解为散射场和自由场,其中局部场地效应引起的散射场可由高阶边界条件自动满足,无局部场地效应影响的自由场则由弹性理论求出.通过两个数值算例验证了建立的高阶时域模型及相应的动输入机制的正确性、精确性.
- 周文凯陈灯红
- 关键词：比例边界有限元法
- 求解无限域动力刚度矩阵的双渐近算法被引量：3
- 2014年
- 采用连分式算法可以有效地求解无限域动力刚度表示的比例边界有限元方程,它具有收敛范围广、收敛速度快等优点。该文在高频渐近连分式算法的基础上考虑了低频渐近,发展了一种针对矢量波动方程的双渐近算法。随着展开阶数的增加,双渐近算法可以在全频域范围内快速逼近准确解。引入了系数矩阵X(i)来增强连分式算法的数值稳定性。通过在高频极限、低频极限时满足动力刚度表示的比例边界有限元方程,建立了递推关系以求得动力刚度矩阵。通过二维半无限楔形体、三维均质弹性半空间数值算例表明,双渐近算法比单渐近算法更稳定、优越。
- 陈灯红杜成斌
- 关键词：比例边界有限元法无限域动力刚度矩阵
- 三峡地区输电线路监测与应急处置预警系统设计与实现研究被引量：3
- 2016年
- 我国输电线路监测预警预报研究虽在降雨气象、杆塔及其基础变形、视频等监测方面已取得一定成绩,但考虑因素不全,适用条件也制约着在三峡地区的应用,为克服上述不足,本系统主要包括雨量计、位移计、测斜仪、视频仪、GPRS/3G、监测预警中心、用户等12个单元,采用现有GPRS/3G通讯技术平台,辅以视频实时监测,将输变电线路的塔基情况传输至监测预警中心进行处理,再将沿线塔基的雨量信息、塔基深部位移与塔基倾斜度大小等监测数据,在监测预警中心推送至用户界面发布.监测预警中心系统主要由通信模块、数据模块、管理模块和预警模块4部分构成,可通过预警值声光报警和短信预警的方式,将灾害预警分析系统生成的预警信息,向应急管理体系和灾害监测体系发布,使相关用户及其人员能够准确获得预警信息,及时采取防御措施.
- 方权石毅侯金华孟浪郑莎程波谭清林
- 关键词：输电线路应急处置
- 结构-地基动力相互作用的时域模型被引量：15
- 2014年
- 结构-地基动力相互作用是结构地震响应分析及安全评估的一个非常重要课题。基于比例边界有限元法,提出了一种新颖的结构-地基动力相互作用的时域模型,即采用比例边界有限元子域模拟近场有限域部分,采用高阶透射边界模拟远场无限域部分。通过采用连分式展开和引入辅助变量,有限域的动力方程采用高阶的静力刚度矩阵和质量矩阵表示。高阶透射边界精确满足无限远处的辐射边界条件,具有全局精确、时间局部和收敛速度快等优点。它是基于改进的连分式法求解无限域动力刚度矩阵而建立的,在时域里表示为一阶常微分方程组。通过联立有限域和无限域的运动方程,建立了结构-地基相互作用的标准动力学方程,采用Newmark法可直接求解。3个算例结果表明,该算法在时域里比黏弹性边界更精确、有效。
- 陈灯红杜成斌
- 关键词：比例边界有限元法结构-地基动力相互作用时域分析
- 基于无质量地基模型的重力坝地震响应分析被引量：7
- 2014年
- 假设在大坝附近一定范围的地基是线弹性、无质量的、地震激励均匀作用在边界上，采取人工模拟合成地震波，建立无质量地基模型，对龙滩重力坝-地基系统进行了地震响应分析.计算结果表明坝体动力反应一般滞后于地震波，且滞后程度与坝体结构刚度有关，同时，坝体内大部分拉应力均大幅度减小，但坝踵部位的拉应力有所增加，坝上游折坡点附近还有一定的拉应力.与考虑了粘弹性人工边界模型相比，无质量地基模型的动力响应峰值增加了4%~59.8%.
- 刘依松陈灯红
- 关键词：重力坝地震响应分析
- 基于扩展有限元法的混凝土重力坝裂纹扩展研究被引量：1
- 2018年
- 针对混凝土重力坝裂纹开裂扩展问题,基于扩展有限元(XFEM)理论,以Koyna大坝为例,分别建立基于附加质量法和无质量地基法的传统抗震分析模型和基于流固耦合法和粘弹性边界法的新型抗震分析模型,并针对两种模型进行线性时程分析和非线性裂纹扩展模拟分析。结果表明,以流固耦合法和粘弹性边界法建立的坝体-地基-库水抗震分析模型的动力峰值响应整体减小了约30%;传统模型的裂缝张开位移有一定程度的夸大,基于流固耦合法和粘弹性边界法建立的坝体-地基-库水抗震分析模型的裂纹扩展路径与实际振动台试验结果更接近。
- 谢京辉雷倩陈灯红杨紫辉
- 关键词：混凝土重力坝流固耦合
- 基于IDA的重力坝三维系统抗震性能研究被引量：5
- 2019年
- 为了研究在地震作用下混凝土重力坝的整体抗震性能,以我国西南地区200m级的光照混凝土重力坝为例,建立了整体大坝的坝体-库水-地基系统三维有限元模型,基于增量动力分析法对该模型进行了地震响应分析及地震易损性分析。根据整体大坝模型的增量动力分析计算结果,分别提取了坝顶和底孔的位移进行IDA曲线、分位曲线以及地震易损性曲线的绘制。结果表明地震波的PGA在0.2g以下时,坝体出现破坏的概率很低;PGA为0.3g以下时,可满足坝体基本功能保障;PGA在0.6g以下时,能满足坝体基本安全保证。
- 贺路翔陈灯红杨紫辉杨乃鑫孙豹
- 关键词：混凝土重力坝三维模型增量动力分析地震易损性
- 坝-基动力相互作用的高阶时域模型被引量：7
- 2014年
- 采用有限元法模拟近场有限域,并采用基于比例边界有限元法的高阶透射边界模拟远场无限域,建立了一种坝-基动力相互作用的时域模型。模型的高阶透射边界由采用改进的连分式法求解无限域动力刚度矩阵建立,在时域里表示为一阶常微分方程组。它能精确满足无限远处的辐射阻尼,具有全局精确、时间局部和收敛速度快等优点。对近场有限域和远场无限域在交界面上的相互作用力向量进行耦合,通过联立有限域和无限域的运动方程,建立了坝-基耦合系统的标准动力学方程,该方程可采用直接积分法进行求解。该耦合系统的稳定性取决于其系数矩阵的广义特征值问题;如果出现不稳定情况,采用移谱法以消除虚假模态。通过算例验算,结果表明该算法在时域里具有良好的计算精度和效率。
- 陈灯红戴上秋彭刚
- 关键词：比例边界有限元法时域模型
