地震行业科研专项(200808022)
- 作品数：17 被引量：268H指数：9
- 相关作者：陈云敏凌道盛黄博周燕国韩超更多>>
- 相关机构：浙江大学教育部中国地震局工程力学研究所更多>>
- 发文基金：地震行业科研专项国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学理学矿业工程交通运输工程更多>>
- 软粘土地基上建筑物不均匀震陷离心机试验研究被引量：10
- 2009年
- 通过土工离心机振动台试验研究了软粘土地基上建筑物不均匀震陷问题,考察了结构物不对称性对不均匀震陷的影响.试验采用超固结高岭土地基和三维不对称结构物模型,以及整体对称的随机地震波输入,并利用弯曲元监测施振前后软土地基剪切波速以表征软土结构的演化.试验表明,软土地基不均匀震陷由地震瞬时沉降和震后长期固结沉降组成,基础不均匀沉降主要发生在地震瞬时,震后长期沉降虽然显著但相对均匀.结构物对称性对软土地基震陷影响显著,与一维或二维结构相比,三维不对称结构引起了显著的不均匀震陷,该震陷量占地震引起总沉降的一半左右,导致基础呈现出复杂的空间扭转破坏特征.
- 周燕国陈云敏社本康广堀田洋之
- 关键词：软粘土离心机模型试验振动台不均匀震陷弯曲元
- ZJU400离心机研制及其振动台性能评价被引量：67
- 2011年
- 土工离心机可以产生与原型相同的自重应力,保证模型破坏机制与原型一致,是解决岩土工程、水利工程和环境工程等领域复杂问题的理想试验模拟手段。搭配机载振动台系统,离心机还可以在原型应力条件下探讨地震引起的建构筑物变形和稳定特性。鉴于离心机振动台的科研价值,浙江大学建造了有效旋转半径为4.5 m、负载能力400 gt的双吊篮臂式离心机,可开展150g重力加速度下的静态试验和100g重力加速度下的动态试验,吊篮尺寸达1500mm×1200 mm×1500 mm。同时,离心机配置了最大振动幅值为0.6 cm、最大振动加速度为40g的振动台系统,可进行有效负重小于500 kg水平单向地震动响应模拟。静动力试验使用的刚性模型箱和层状剪切模型箱的最大尺寸分别为1.2m×1.0 m×1.0 m和600 mm×350 mm×449 mm。通过饱和砂土地基建筑物震陷试验,初步检验了离心机振动台系统的整体性能。
- 陈云敏韩超凌道盛孔令刚周燕国
- 关键词：离心机振动台性能评价饱和砂土震陷
- 利用弯曲元测量土体表层剪切波速的初步试验被引量：10
- 2008年
- 土体剪切波速是土力学研究与岩土工程设计的关键参数之一。根据压电弯曲元波速测量的方向性,提出了侧向激发与接收的测量模式,使得弯曲元技术可用于室内和现场土体表层剪切波速的测量。在砂土模型内的初步试验表明,以激发元和接收元内侧间距为剪切波传播距离,并采用时域初达波法判别剪切波到达时间,则侧向激发与接收方式弯曲元的剪切波速测量结果准确可靠,精度与常规"对向激发与接收"方式相同。该弯曲元测试方法为当前大量涉及的取样扰动评价及地基处理质量控制等重要问题提供了便捷可靠的无损检测手段。
- 周燕国陈云敏黄博社本康广
- 关键词：剪切波速弯曲元无损检测土样扰动地基处理
- 液化判别应力折减系数分布特征研究被引量：6
- 2010年
- 基于FLAC3D软件对饱和砂土离心机振动台模型试验进行数值标定,以获取合理的分析模型,然后采用数值模拟分析不同地震波和简谐波下模型地基内部应力折减系数rd的分布规律。研究表明,已有经验公式能较好地描述土体未液化时应力折减系数的分布形式,但土体液化后土层剪应力分布与经验公式预测值存在显著差别。地震动作用的作用时间对折减系数也有较大影响,其中,孔隙水压力增长水平和土体软化程度是重要影响因素。而地震动频率对rd的影响则主要与场地卓越频率相关,地震动频率越接近场地卓越频率,rd沿土层深度的变化越剧烈。因此,液化评价中采用Seed-Idriss简化公式估算CSR时,需要综合考虑地震动特征和场地条件对rd分布的影响。
- 韩超周燕国凌道盛陈云敏
- 关键词：土力学液化饱和砂土数值模拟离心机试验
- 两种粉质黏土的动、静强度特性对比研究被引量：14
- 2012年
- 以京津高铁和杭州地铁沿线的两种典型粉质黏土为研究对象,并采用英国GDS多功能三轴仪完成了静、动力强度测试,研究了两种土的静力不排水抗剪强度和在交通荷载高振次循环下的动强度、临界动应力比、应变发展模式以及振后抗剪强度等方面的差异。对比发现,长期循环荷载作用下两种土的应变发展和振后强度均有很大不同。与京津地区粉质黏土相比,杭州地铁沿线土含水率高、孔隙比大、密度低、灵敏度高、强度低。两种原状土在小幅振动后土体强度略有增大,而随振幅增大,振后强度将低于未经历振动时的不排水强度值;而重塑土振后强度均低于静剪强度。
- 黄博史海栋凌道盛陈云敏
- 关键词：交通荷载动三轴试验扫描电镜
- 基于线性接触模型的颗粒材料细–宏观弹性常数相关关系研究被引量：82
- 2010年
- 细观参数的正确选取是离散元模拟成功的关键,然而,目前细观参数的选取具有一定的人为性和不确定性,导致分析结果的不可比性。利用颗粒材料单元体宏观力学参数和颗粒细观参数间的相关性,通过室内三轴试验的PFC3D模拟和结果的回归分析,基于线性接触模型建立了颗粒材料初始杨氏模量、初始泊松比等宏观弹性常数与颗粒法向刚度、颗粒刚度比等细观弹性常数间的经验公式。研究结果表明:对于线性接触模型,颗粒材料的初始杨氏模量和剪切模量约与围压的1/10次方成正比,并约与颗粒粒径的0.9次方成反比。初始泊松比则约与颗粒刚度比的1/14次方成正比,而与颗粒粒径几乎无关。常见砂土的颗粒刚度比为2.0～20.7。
- 徐小敏凌道盛陈云敏黄博
- 关键词：颗粒粒径
- 单层饱和多孔介质一维瞬态响应半解析解被引量：4
- 2011年
- 基于Biot饱和多孔介质理论,以一类边界条件为例,提出一种单层饱和多孔介质一维瞬态响应问题的半解析求解方法。首先将基本方程和相应的初始条件、边界条件量纲一化,给出矩阵形式的位移控制方程。通过适当变换使边界条件齐次化,求解相应特征值问题,得到非齐次边界条件下的特征值和特征函数,并证明特征函数的正交性。利用该正交性,得到无限个仅阻尼项耦合的关于时间的常微分方程及相应的初始条件。截取有限项,采用精细时程积分法求解常微分方程组初值问题,并得到原问题的解,最后通过算例分析动力渗透系数对流固耦合作用的影响,验证方法的有效性。提出的方法不仅考虑孔隙流体、固体颗粒的压缩性及任意的惯性、黏滞和耦合作用,而且可以推广到任意非齐次边界条件的一维瞬态响应问题。
- 凌道盛房志辉单振东
- 关键词：岩石力学饱和多孔介质瞬态响应半解析解精细时程积分法
- 斜入射地震波在土体中产生的动应力路径及试验模拟被引量：12
- 2013年
- 针对地震波传播时并非垂直的情况,基于半无限弹性空间地震波的传播理论,对地震波进行简化,考虑斜入射时地震波在自由界面处的反射,推导了地震波斜入射时地震应力的计算公式,并通过计算实例分析了不同入射角度下,P波、SV波单独斜入射时在土单元体中所产生的地震应力以及所形成的应力路径。结果表明:当P波、SV波单独斜入射时,土单元体在平面应力差–剪应力平面上形成的应力路径均为一个倾斜椭圆,斜椭圆的倾角和长短轴之比随地震波入射角度、频率、波速等影响因素在一定范围内变化。文中还针对如何实现倾斜椭圆形应力路径的室内试验模拟进行了初步探讨分析。
- 黄博凌道盛丁浩汪清静袁江宏
- 关键词：弹性半空间P波SV波斜入射应力路径
- 单层不可压缩饱和多孔介质一维瞬态响应精确解被引量：3
- 2011年
- 基于Biot理论,考虑惯性、黏滞和机械耦合作用,假定固体颗粒和流体均不可压缩,得到了表面任意竖向荷载作用下单层饱和多孔介质一维瞬态响应的精确解。导出了以固体骨架位移表示的无量纲控制方程,并将边界条件齐次化。求解对应无黏滞耦合作用的特征值问题,得到一组满足齐次边界条件、关于空间坐标的正交函数基。利用变异系数法和基函数的正交性,得到一系列相互解耦的、关于时间的二阶常微分方程及相应的初始条件,并采用状态空间法求解常微分方程,得到位移分量。对整体平衡方程关于空间坐标积分,根据边界条件可确定总应力,并进而求得孔隙压力。通过算例验证所得解法的正确性。
- 凌道盛张飞霞单振东房志辉
- 关键词：瞬态响应精确解多孔介质
- 走滑断层位移作用下山岭隧道非线性反应分析被引量：8
- 2010年
- 为了研究穿越断层的山岭隧道结构在走滑断层位错作用下的反应,基于有限元和拟静力的基本原理,建立了隧道围岩的相互作用模型,提出了一种以围岩沿断层位错为输入荷载的跨断层隧道衬砌的反应分析方法。利用有限元分析软件ANSYS的位移荷载功能,使该反应分析方法得以实现。分析过程中以上盘为主动盘,通过给上盘施加强制位移来描述围岩的错动,采用荷载步为100步的逐步加载的方式来描述围岩错动的过程。对比研究了走滑断层工况下,加载断层位错由小到大的过程中,隧道衬砌各部分的应力反应状态。结果表明:当断层位错在20cm以下时,隧道衬砌各部分均处于安全状态;随着错动量的增大,衬砌不同部分的破坏顺序为:边墙先产生破坏,然后顶板产生破坏,最后破坏延伸至底板。
- 王琼郭恩栋杨丹王再荣
- 关键词：隧道走滑断层拟静力方法数值模拟
