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饱和土体中空沟对移动荷载被动隔振的2.5D边界元法分析被引量：14: 2012年; 根据饱和土Biot理论及移动荷载特性,采用积分变换方法,推导了半无限饱和土体频域-波数内的边界积分方程,讨论了2.5D边界积分方程中Cauchy的奇异性,并分析了空沟对移动荷载引起饱和土体振动的被动隔振效果。通过与已知文献结果比较,验证了算法的正确性。数值结果表明,采用2.5D BEM不仅可以解决具有复杂表面的移动荷载作用下动力响应问题,而且可极大减小计算工作量。对于饱和土体受高速移动荷载作用,空沟更能有效减小土体孔压、竖向位移的振幅;当荷载速度较小时,空沟对土体表面的水平向位移几乎不起衰减作用,甚至有放大效应。另外,随空沟距振源的距离增大,空沟能够更好阻隔土体表面波传播。; 徐斌雷晓燕徐满清刘林芽; 关键词：空沟移动荷载饱和土被动隔振

基于2.5D Green函数的半空间弹性动力问题分析: 2013年; 采用积分变换法,推导了三维弹性体内部作用线性分布简谐荷载的稳态解,利用半空间表面边界条件,建立了显式半空间内部荷载作用下的2.5D Green函数,然后将解析解结果与边界元法(BEM)结果对比,验证该方法正确性,为分析半空间内部线性分布简谐产生的波场散射问题提供了一种有效计算方法.; 颜涛徐满清黄晓强冯刚建; 关键词：GREEN函数半空间

饱和土固结的轴对称边界元特殊积分法分析: 2013年; 根据饱和土Biot固结理论,采用特殊积分法在柱坐标系下,建立了饱和土体固结的轴对称边界元积分方程。首先通过全局形函数及虚密度函数表示饱和土体Navier方程中的孔压与孔隙流量方程中的瞬态项,从而得到特殊的孔压、位移及流量积分,然后在柱坐标系下将特殊解沿环向积分,得到饱和土体固结问题的轴对称边界元积分方程,最后通过算例与文献结果进行比较,验证此方法的正确性。; 张鸿高谦徐满清陈学嘉; 关键词：饱和土轴对称

基于GDQR法的弧形拱结构平面内自由振动分析: 2012年; 根据Kirchhoff薄梁假定,弧形拱的中性轴向非拉伸,采用一般化微分求积法(GDQR),分析了平面内弧形拱的自振特性.考虑弧形拱横截面高度沿环向线性及阶跃非线性变化,将计算域划分为不同子域分别采用GDQR法.通过算例验证该方法的有效性与正确性,计算结果与Rayleigh-Ritz法、Galerkin法、有限元法(FEM)、细胞离散元法(CDM)进行比较,该结果总大于由CDM法计算所得的准确解下限值,而与其它方法所得的准确解上限值相同.; 罗华孙晓秋孙厚德徐满清肖宏伟; 关键词：微分求积法拱结构

移动荷载与土体中孔洞相互作用的2.5D边界元法分析被引量：4: 2013年; 为了研究具有复杂表面的饱和土体与移动荷载相互作用机理,根据饱和土Biot理论,采用Fourier变换和势函数分解法,推导了饱和土体频域-波数内的Green函数;建立了移动荷载作用下,饱和土体中孔洞动力响应的频域-波数域内边界元法方程(2.5D boundary element methods);利用快速Fourier逆变换法,得到了时间-空间域内饱和土体的动力响应.研究结果表明:在频域内,利用移动荷载方向的一致性建立的频域-波数域内边界积分方程,可将3D空间问题转化为频域-波数域的2D平面问题,3D边界元简化为2D边界元,使得计算面转换为计算线,减小了计算规模.; 徐斌高亮雷晓燕徐满清刘林芽; 关键词：格林函数移动荷载饱和土

半空间饱和土中多孔洞对地震波作用的动力响应: 2013年; 根据Biot波动理论并结合复变函数和多级坐标的方法,对半无限饱和土中地震波对地下多孔洞的动力响应问题进行了研究。给出了P波对2个圆形孔洞的动应力集中系数的数值结果,讨论了动应力集中系数在随孔间距、入射角以及无量纲波数的变化时在孔洞周边分布情况。研究结果表明:地下孔洞之间的间距对孔洞之间的相互作用影响明显,当孔洞之间间距达到6倍孔半径时动应力集中系数峰值明显减小且在周边分布偏移量减弱;随着入射角度的增加,孔洞周边应力集中系数呈现出先增大后减小的趋势,分布也发生一定角度的偏转;在低频入射波作用时,孔洞应力峰值相互影响较大,在高频波入射时,孔洞之间相互作用减弱。; 刘优平龚敏徐斌黎剑华; 关键词：饱和土地震波动应力集中系数

P波作用下饱和土中输流管道动力响应被引量：3: 2013年; 根据Biot波动理论,采用复变函数与多级坐标法,求解了P波作用下饱和土体中地下输流管道的波动散射方程,分析了管道中流体介质性质、入射波角度及管道埋深等对地下输流管道周边动应力集中系数及孔压集中系数分布的影响。计算结果表明:在低频弹性波入射时,管道周边动应力集中系数及孔压集中系数分布相对均匀,而随入射频率的增加,其分布变得复杂化,但其峰值有所减小;中低频波入射作用下,管道内为水、石油介质时,动应力集中系数和孔压集中系数较空气介质时小,而在高频波作用时情况相反;对于管道内流体介质为水时,随着入射角度的变化,应力集中分布也沿一定角度的方向发生转动,入射波自管道下方垂直入射时,管道周边动应力集中系数峰值相对较大;随埋深的增加,动应力集中系数和孔压集中系数均呈震荡减小的趋势。; 刘优平乔兰徐斌; 关键词：饱和土输流管道 P波动应力集中系数

地震P波作用下饱和土中考虑剪切与转动变形的衬砌结构动力响应分析被引量：2: 2014年; 对隧洞周边土体采用饱和土Biot理论,隧洞衬砌采用考虑剪切和转动变形的曲线梁振动理论,分析地震P波作用下饱和土体中圆形隧洞衬砌的动力响应问题。对于饱和土体中的散射波场采用波函数展开法求解,对曲线梁的振动控制微分方程采用一般化的微分求积法(GDQM)求解。由饱和土体与衬砌接触处的位移协调条件,采用最小二乘法确定波函数未知系数项。计算结果表明:当入射波频率较低时,衬砌结构的入射面与背对面的动力响应几乎是对称的;随着入射频率的增加,衬砌结构的入射面与背对面不再具有对称性,且衬砌结构入射面的动力响应要大于背对面的动力响应。; 张鸿高谦徐斌徐满清陈学嘉; 关键词：隧洞衬砌饱和土曲线梁

地震加速度作用下饱和土中深埋隧道的动力响应被引量：6: 2013年; 通过建立和求解饱和土中圆形隧道在地震加速度作用下的动力控制方程,得出了该问题的通解;再根据弹性力学问题的几何方程和物理方程,推导出了饱和土及隧道结构中的应变及应力分量表达式;结合饱和土中圆形隧道在地震加速度作用下动力响应的边界条件,对其进行了数值计算,较为全面的分析了地震频率、隧道结构参数以及地震加速度大小对饱和土中圆形隧道对地震响应的影响。研究结果表明:随着地震频率的增加,孔隙水压力和土体应力分量最大值减小;隧道衬砌结构剪切模量的增加,孔隙水压力和土体应力分量最大值均有所增加;地震加速度的大小对孔隙水压力和土体应力分量影响最为明显,地震加速度增加的倍数与各应力分量增加的倍数基本一致,随着离开隧道距离的增加,饱和土中孔隙水压力、径向应力分量和切向应力分量迅速衰减,而剪应力分量值最大且呈正负交替较慢衰减;这些研究结果对正确理解饱和土中圆形衬砌隧道的抗震性能、破坏机理以及指导隧道抗震设计都有参考意义。; 赵江倩刘优平余巍伟徐斌; 关键词：饱和土地震加速度动力响应

桩锤冲击动力响应的解析法分析: 2012年; 采用解析法,建立了锤击过程中桩—锤系统的动力响应.对于桩锤与砧铁采用集中质量块模拟,砧铁垫、桩顶的桩帽采用弹簧表示,桩作为阻尼器,砧座质量与桩帽垫分别考虑,桩锤与铁砧垫的质量分别考虑,分析了桩垫对锤击时桩顶所受最大冲击效果的影响.数值结果表明,随砧铁刚度增加,锤击发生反弹时间减小.当砧铁刚度增大到一定程度时,再增加砧铁刚度对桩所受最大冲击力大小几乎不产生影响;而随桩垫的刚度增加,锤击引起桩所受最大冲击力大小增大.另外随砧铁质量增加,桩所受最大冲击力大小有所减小.; 刘朝伟施兴茂徐满清; 关键词：锤击

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江西省自然科学基金(20114BAB206012)

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