国家自然科学基金(51038007)
- 作品数：23 被引量：214H指数：9
- 相关作者：张建民张嘎宋二祥王睿徐明更多>>
- 相关机构：清华大学北京城建设计研究总院有限责任公司北京中岩大地工程技术有限公司更多>>
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- 相关领域：建筑科学天文地球交通运输工程环境科学与工程更多>>
- 有限一维弹性波动问题的公理化求解及其在自由场中的应用被引量：4
- 2015年
- 在保证级数的一致收敛的前提下,可以利用Laplace变换对有限一维空间弹性动力学边值问题给出公理化的严格求解过程,此过程能够作为Lavrentieff与Hilbert等著名学者的工作的补充。这一解答能够应用于岩土工程中的自由场计算问题,并且能够从原则上避免截断误差。在针对特定问题的计算中,该方法的效率明显高于有限元,并且在一定程度上弥补了现有的自由场专用计算软件不能计算纯弹性体的缺点。同时,作为解析解算法,该方法对于数值算法的精度分析有一定意义。
- 赵福垚宋二祥
- 关键词：LAPLACE变换边值问题公理化自由场
- 面板堆石坝震动响应及变形规律的试验研究被引量：7
- 2012年
- 采用Parkfield波作为地震动输入,在清华大学50g-t土工离心机振动台上中进行了一组面板堆石坝动力离心模型试验。试验在50倍重力加速度条件下完成,采用加速度传感器测量了模型不同位置动力响应的加速度时程并且采用应变片测量了面板的应力-应变,通过改变地震波输入的幅值和是否蓄水分析研究了面板堆石坝的震动响应及变形规律。结果表明面板坝自下而上存在地震响应放大现象,靠近上下游坝坡位置的加速度响应要大于同高程处坝轴线附近的加速度响应;地震作用下面板产生较明显的压应力,最值发生在面板中上部;面板中部出现较明显的弯矩;改变输入地震波的幅值大小对坝体加速度响应的分布规律、坝体位移变化的分布规律以及面板应力变形的分布规律没有影响,但地震波输入幅值的增加会减弱地震波的加速度放大效应;竣工期的地震加速度响应比蓄水期的要大,说明蓄水可以削弱地震波对坝体的加速度响应,但蓄水会导致坝体和面板的变形增加。
- 程嵩张建民
- 关键词：面板堆石坝振动台地震响应
- 水平荷载作用下风电机桩基础的离心模型试验研究被引量：12
- 2012年
- 桩基础是近海风机经常采用的基础形式。由于风电机组对基础的承载力和变形有着严格的要求,而水平荷载常常是控制荷载,因此,研究水平荷载作用下风机桩基础的应力、变形特性具有重要意义。针对风机单桩基础,选取典型的黏土地基,进行了水平加载条件下的离心模型试验,重点分析了桩身的响应及桩周围土体的变形特点。试验结果表明,在水平荷载作用下,桩顶的水平位移随着水平力的增加而增加,位移的增加速率在临界荷载之后增长较快;桩身弯矩分别在埋深1/5和3/5处附近分别出现极大值和极小值,且桩底具有一定弯矩值;桩周围土体的变形随着离桩距离的增加而减小,可分为主动区和被动区。桩对土体变形的影响区域随着水平力的增加而不断扩展,最后基本稳定在2倍桩径范围内。
- 荣冰张嘎张建民
- 关键词：风力发电桩基础离心模型试验
- 隧道纵向非一致地震反应的三维数值分析被引量：6
- 2014年
- 本文梳理了成层地基非一致地震反应的一维化时域算法和波动输入理论,完善非一致地震反应场地的三维数值模拟技术,据此建立地基-地下隧道系统纵向动力反应数值模型。通过编制FORTRAN辅助程序并借助有限元软件ANSYS,实现上述动力模型的数值计算技术,数值算例验证了其精度和有效性。该套方法为开展非一致地震作用下隧道的纵向行波效应分析,隧道结构精细化数值模拟以及隧道纵向抗震机理等研究课题奠定了基础。
- 李鹏宋二祥
- 关键词：隧道结构行波效应土-结构相互作用
- 砂土动力学若干基本理论探究被引量：54
- 2012年
- 简要综述了笔者近30年在砂土动力学5个基本理论方面的主要研究成果:①支配砂土动有效抗剪强度变化的6个基本效应与瞬态有效动强度理论及其细观物理基础;②砂土可逆性与不可逆性剪胀等动本构规律及循环本构理论模型;③砂土震动液化大变形的基本规律、物理机制、本构模型和零应力点算法等本构理论及预测方法;④粗粒土与结构接触面的三维静动力学规律及本构理论模型;⑤考虑刚性挡土结构与地下浅埋结构侧向位移的地震土压力计算理论及实用算法。这些成果是在一系列测试技术研发以及较为深入细致的现象观察、试验模拟、数值仿真、机理探究和理论思考的基础上获得的比较系统的认知与进展。这些研究着眼于理解和描述地震荷载作用等引起的"循环效应",着力于探究和揭示不同条件下砂土的动力学行为及其内在规律,着重于发展和完善"物理概念正确、数学模型简单、参数便于确定、分析简便实用"的计算模型及方法,以期对丰富土动力学基本理论内涵和解决实际土工抗震边值问题能有所裨益。
- 张建民
- 关键词：砂土循环加载大变形地震土压力
- 海上风电结构地基土动应力变化规律研究被引量：4
- 2014年
- 以承受水平荷载为主的海上风力发电机在风、浪等荷载的共同作用下其结构—地基系统具有复杂的受荷特性,使得基础周围的地基土表现出复杂的应力变化特性。本文通过数值计算分析了海上风机上部结构所受水平荷载与波浪荷载的作用方向夹角以及荷载频率对地基土应力状态的影响,揭示了海上风机单桩结构地基土的典型应力时程变化及分布规律。结果表明海上风电结构地基土的应力幅值大小和主应力方向角都在发生变化,上部水平荷载与波浪荷载间的夹角以及二者的频率都对地基土的应力状态,特别是主应力方向角的旋转产生了很大影响。
- 刘超曹威张建民
- 关键词：动应力波浪荷载
- 土工离心机地下水曝气试验装置研制与试验
- 2012年
- 针对地下水的修复问题,在50 gt土工离心机上,研制了一套地下水曝气试验装置,该装置包括曝气模型箱、控制与试验量测系统。该装置可满足0.1～5mm的玻璃微珠材料进行地下水的土工离心曝气模型试验。从2mm的玻璃微珠的初步试验表明,该系统结构简单,使用方便,可靠性及稳定性好。有效曝气压力与气体质量流量有较好的线性关系,曝气影响区域随着有效曝气压力的增大而增大,最终趋于稳定。
- 郑瑞华张建民张嘎胡黎明杜建廷刘燕
- 关键词：土工离心机玻璃微珠
- 大型三轴试验机测量系统研制与初步试验被引量：1
- 2011年
- 针对清华大学2 000 kN大型静/动三轴试验机,为解决大型三轴试验机中混凝土泊松比的测量问题,研制了一套微小变形的数据测量系统,该系统包括数据采集装置、数字滤波装置、信号调理装置以及千分表。初步试验表明,该系统结构简单、使用方便、重复性好。
- 郑瑞华张建民张嘎
- 关键词：泊松比三轴试验机数字滤波器混凝土
- 侧向流动地基单桩基础离心机振动台试验研究被引量：15
- 2012年
- 该文在清华大学土工离心机振动台上开展了倾斜可液化地基中刚性单桩基础的试验研究,观测了地基的加速度、位移、孔压和桩基础的弯矩等响应。研究结果显示:地震中地基浅层部分较快达到液化状态,不同深度超静孔隙水压力的累积与消散并不相同;砂土的液化使得地基的加速度响应发生变化,有效地过滤了地震波的部分高频段;地震过程中桩身弯矩峰值出现在浅层地基达到初始液化后,且最大弯矩出现在桩头;倾斜地基使得桩身产生了较大的残余弯矩。由此表明在侧向流动地基中,液化前、液化后大变形和地震后永久位移三个不同阶段桩的受力并不相同。在进行可液化地基中桩基础的研究中,应考虑这三个不同阶段桩基础的受力要求。该研究加深了对倾斜液化地基中桩基础的地震响应的理解,有助于进一步的揭示地震过程中可液化地基桩基础的震损机理。
- 王睿张建民张嘎
- 关键词：液化单桩基础地震响应
- 基坑对场地地震响应影响的数值分析被引量：7
- 2016年
- 基坑会对附近场地的动力响应产生影响,目前对基坑附近的场地在地震作用下的动力响应还缺乏足够的认识,现行的建筑抗震设计规范也没有给予充分的关注。本文对典型基坑及附近场地的地震反应进行动力数值模拟,分析基坑对两侧地表加速度峰值的影响及不同深度加速度峰值的变化规律。结果表明,相对于没有基坑的场地,基坑的存在会使其周围2倍开挖深度范围内地表的加速度峰值增大很多,这不利于邻近浅埋基础建筑的抗震设防。
- 刘鹏飞徐明
- 关键词：基坑地震反应加速度峰值
