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国家重点基础研究发展计划(2011CB013505): 作品数：23 被引量：108H指数：7; 相关作者：郑宏李春光孙聪孙冠华程圣国更多>>; 相关机构：中国科学院武汉岩土力学研究所三峡大学上海交通大学更多>>; 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金国家杰出青年科学基金更多>>; 相关领域：建筑科学天文地球理学一般工业技术更多>>

下限分析中屈服面的最佳线性逼近问题: 2013年; 目前下限分析中往往采用内接正多边形来逼近屈服面以保证解的下限性质。从数值分析角度来看,采用其它拟合方式也能够从下方逼近极限荷载。本文研究了以下几种屈服面的多边形逼近方式:外切逼近、等面积逼近、最佳平方逼近、最优一致逼近、等周长逼近和内接逼近。计算分析表明:最优一致逼近在保证下限性质和求解精度的同时收敛更快,提高了求解效率,便于工程应用。; 李春光朱宇飞刘丰邓琴郑宏; 关键词：线性规划

线性无关高阶数值流形法被引量：5: 2014年; 对高阶数值流形方法来说,若采用1阶局部位移函数显然提高了计算精度,但又不可避免地使总体刚度矩阵亏秩,出现线性相关问题。针对这种情况,提出局部位移函数采用1阶泰勒展开形式,使得定义在物理覆盖上的自由度具有明确的物理意义。当基函数所对应自由度取为应变分量时,定义物理覆盖为PC-u-ε型;使用局部坐标系下的应力分量来代替应变分量,进而发展了PC-u-σ型。这样方便了位移和应力边界条件的施加。数值算例表明,PC-u-ε型显著地减少了亏秩数;PC-u-σ型的施加完全地消除了亏秩数,同样保持了很高的计算精度。; 徐栋栋郑宏杨永涛; 关键词：边坡

黄土斜坡震害面波勘探调查及其动力稳定性分析--以甘肃岷县、漳县MS6.6地震为例被引量：9: 2013年; 2013年7月22日,甘肃省定西市岷县、漳县交界处发生6.6级地震,地震诱发了约600余处地质灾害(隐患点),其中规模最大的是岷县梅川镇永光村四社西的两个相邻滑坡。本文对永光村西侧滑坡进行了多种手段的现场勘测,特别是在坡顶及坡底开展了高密度面波勘探,分析了该黄土滑坡成因及滑坡附近的地形、地层等因素。采用动力有限元法和强度折减法结合的方法分析该滑坡在地震荷载作用下的动力响应、滑坡动力稳定性的影响因素以及地震荷载与滑坡失稳状态之间的关系。结果表明,由于地震前的强降雨导致表层黄土的抗剪强度降低,在地震荷载作用下黄土层之间存在拉应力效应并导致崩塌滑动。; 车爱兰吴志坚彭冬雷天陈拓; 关键词：地震滑坡面波勘探动力稳定性

高密度面波勘探和小型台阵地脉动观测在西部地区地震防灾中的应用被引量：7: 2013年; 鉴于我国西部地区地震防灾需要一种简便快速、低成本的地下构造调查方法,本文利用对甘肃岷县漳县地震灾害科考机会,对高密度面波勘探和小型台阵地脉动观测在西部山区地下构造调查中的有效性进行了试验.试验选取房屋倒塌和滑坡等不同灾害类型以及不同地质条件的场地进行;2种方法的数据采集都使用普通小型便携式面波仪和4 Hz地震检波器,其中,小型台阵采用底边长16m的正三角形台阵,观测时间约30分钟.试验结果显示,高密度面波勘探能够探测地下约30～40m以内的剪切波速度构造,小型台阵探测深度稍深,约为40～50m,但是浅层分辩率较低.试验还显示,两种勘探方法使用同一台普通面波仪和地震检波器,设备小、成本低、便于携带,非常适合西部地区地震防灾之地下构造调查.; 冯少孔车爱兰吴志坚严武建陈豫津; 关键词：频散分析地震小区划

Hydro-mechanical modeling of impermeable discontinuity in rock by extended finite element method被引量：3: 2015年; The extended finite element method(XFEM) is a numerical method for modeling discontinuities within the classical finite element framework. The computation mesh in XFEM is independent of the discontinuities, such that remeshing for moving discontinuities can be overcome. The extended finite element method is presented for hydro-mechanical modeling of impermeable discontinuities in rock. The governing equation of XFEM for hydraulic fracture modeling is derived by the virtual work principle of the fracture problem considering the water pressure on crack surface. The coupling relationship between water pressure gradient on crack surface and fracture opening width is obtained by semi-analytical and semi-numerical method. This method simplifies coupling analysis iteration and improves computational precision. Finally, the efficiency of the proposed method for modeling hydraulic fracture problems is verified by two examples and the advantages of the XFEM for hydraulic fracturing analysis are displayed.; 郑安兴罗先启; 关键词：FINITE CRACK HYDRAULIC

基于软化特性的三维边坡强度折减有限元分析被引量：7: 2014年; 基于现有边坡强度折减有限元的基本原理,建立了一套新的强度折减算法。该算法把强度参数降低的过程看成脆塑性应力跌落的过程,并设置一折减增量?k,当?k充分小时认为系统达到收敛条件而退出循环,最终的折减系数就是边坡的安全系数。该算法很容易扩展到三维边坡的稳定性分析,得到边坡滑动面滑动和破坏的发展趋势。通过2个算例,分析了进行三维模型计算的重要性,建议当地质条件复杂时宜从三维角度分析计算边坡,不能简单地将问题当作平面应变处理。; 孙聪李春光郑宏孙冠华; 关键词：强度折减有限元

基于方位离散线性化的上限原理有限元法被引量：2: 2015年; 上限原理有限元法不仅可以得到边坡的安全系数,还可以给出临界滑动面,且具有比极限平衡法更严谨的理论基础,因此,拥有更广阔的应用前景。针对传统的上限有限元法不能考虑强度各向异性的问题,提出了一种新的摩尔-库仑屈服面线性化方法。该方法在对方位角离散化的基础上,建立了线性化的方位离散塑性流动约束方程,丰富了基于线性规划的上限法理论。两个算例结果表明:该方法可以稳定地从极限解的上方收敛;且对边坡进行稳定性分析,若忽略了边坡的强度各向异性,则会高估边坡的稳定性,得到较大的安全系数。; 孙聪李春光郑宏孙冠华; 关键词：各向异性线性规划

面向对象的非连续变形分析: 2013年; 通过对比面向过程和面向对象的程序设计方法,讨论了面向对象方法与非连续变形分析程序相结合的优点.回顾了面向对象的有限元及非连续变形分析研究进展.简要介绍了非连续变形分析方法和面向对象程序设计的基本概念.构建接触对类对两类接触对基本数据进行完整封装,引入链表数据结构,实现了接触对数据占用内存空间最小化,为大规模块体系统非连续变形分析计算提供技术上的可能.构建接触行类使经典图算法得以简洁实现.引入跨平台的图形应用编程接口OpenGL对程序计算结果进行适时动态输出,并为三维DDA图形输出留出接口.面向对象的引入提高了程序的可移植性、可扩展性、适应性和易用性.; 李小凯郑宏; 关键词：非连续变形分析面向对象 OPENGL

基于拓展虚内键本构模型的多裂纹混凝土结构破坏分析: 2014年; 拓展虚内键(Augmented virtual internal bond,AVIB)是基于虚内键理论的一种多尺度本构模型,它同时考虑了微观虚内键的法向和切向变形,应用Xu-Needleman势函数描述虚内键,并在微观势函数基础上直接导出了宏观本构方程。由于脆性材料的抗压强度与微元体的应力状态有关,为了反映这种微元应力效应,依据混凝土三轴抗压强度准则定义了应力效应系数,并将其反映到AVIB本构模型中。对于已有裂纹,采用无厚度单元劈裂法进行建模,避免了网格重划分问题和单独设置接触单元问题。结合AVIB模型与无厚度单元劈裂法,对多裂纹混凝土结构的破坏进行了模拟分析。结果表明,预制裂纹的长度不同,导致结构的主裂纹扩展方式不同。模拟所得的结构破坏模式及荷载-主裂纹口张开位移曲线与相关文献报道结果基本一致,表明了该方法的有效性。由于该文所采用的AVIB本构方程中已蕴涵了混凝土断裂能及三轴强度准则,因而在整个断裂模拟过程中,既避免了外部的断裂准则问题,同时又不需要网格重构及附加自由度,提高了计算效率,为大体积混凝土结构的破坏分析提供了一种简单的可行方法。; 戚靖骅张振南葛修润; 关键词：混凝土本构模型数值模拟

云南鲁甸月亮湾水库大坝地质缺陷处理分析被引量：1: 2015年; 大坝建基面的地质状况对水工建筑物的安全性及耐久性至关重要。月亮湾水库大坝开挖建基面揭示存在断层、裂隙及破碎带、粉细砂层等地质缺陷,有效解决坝基的变形速率不均匀和渗漏问题是坝基改良的关键。针对坝基的主要工程地质问题,采取清基、灌浆和置换处理等措施,使坝基岩体质量得到了显著改善。施工期变形监测成果显示,坝体沉降量由中部向两坝肩递减,相邻坝段差异沉降较小,大坝沉降趋于平缓。; 林姗龙华陈雪丽程圣国赖坡; 关键词：地质缺陷监测分析混凝土面板堆石坝

国家重点基础研究发展计划(2011CB013505)

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