清华大学自主科研计划(20111081125)
- 作品数：9 被引量：154H指数：8
- 相关作者：徐文杰张海洋张启斌许强谭儒蛟更多>>
- 相关机构：清华大学天津市市政工程设计研究院成都理工大学更多>>
- 发文基金：清华大学自主科研计划国家自然科学基金地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：建筑科学理学水利工程更多>>
- 基于离散元的土石混合体大型直剪数值试验研究
- 工程中普遍存在的土石混合体以其复杂的工程地质力学性质越来越受研究者的关注。由于'块石'的存在使得土石混合体在细观层次上呈现明显的结构性特征,这种结构性将影响甚至控制着其变形破坏机制及宏观力学特征。本文借助三维颗粒离散元分...
- 徐文杰张海洋于玉贞
- 关键词：土石混合体离散元直剪试验细观结构
- 文献传递
- 基于BP神经网络的土体细观力学参数反演分析被引量：13
- 2015年
- 利用离散元方法对颗粒材料的细观力学特性研究,目前确定数值计算模型的细观力学参数大多数通过反复调试获取,效率低、可重复性差。本文采用开源的颗粒离散元程序LMGC开展了土体双轴压缩数值试验,通过25组土体细观力学参数计算得到相应的宏观力学参数,建立了BP人工神经网络反演系统。利用土体物理试验得到的土体宏观力学参数,输入BP神经网络,反演得到土体的细观力学参数。将所得细观力学特性参数输入所建立的土体数值计算模型,得到土体破坏过程中的应力-应变关系曲线,以及土体颗粒的力链图和旋转变形云图。所建立的土体数值试验模型能够较好地模拟土体变形破坏过程,利用BP神经网络反演细观力学参数以及数值模型计算得到的土体宏观力学参数与物理试验吻合较好,误差在10%左右,土颗粒间力链云图以及旋转变形云图较好地揭示了土体变形破坏的机理。
- 李澄清刘天为张海洋徐文杰
- 关键词：BP神经网络反演离散元
- DDA强度折减法及其在东苗家滑坡中的应用被引量：6
- 2012年
- 为了分析滑坡的稳定性以及预测滑坡的失稳模式,该文在DDA(discontinuous deformation analysis)方法以及强度折减法研究的基础上,提出了DDA强度折减法。通过对西北某黄土高边坡的算例分析验证所提出的方法。验证结果表明:DDA强度折减法计算所得稳定系数为1.20,与极限平衡法计算结果一致,且其潜在的滑动面也相近。在此基础上,该文将DDA强度折减法应用于小浪底水利枢纽近坝区的东苗家滑坡稳定性及破坏模式分析中。分析结果表明:东苗家滑坡体的稳定系数为1.07;其可能的破坏模式为中部推移式滑动和后缘牵引式滑动的复合破坏模式,前缘滑塌体对其整体稳定性起支撑作用。
- 王小波徐文杰张丙印应敬浩
- 关键词：滑坡稳定性强度折减法DEFORMATION失稳模式
- 散体颗粒介质变形局部化宏–细观机制研究被引量：16
- 2015年
- 散体颗粒是自然界中广泛存在的一类特殊的介质,受内部组构影响,散体颗粒介质在外荷载作用下发生明显的变形局部化效应,这也是岩土力学领域一直研究的热点问题之一。然而目前对于其机制研究方面大都局限于细观统计参数的分析,忽视了宏观现象与细观机制的内在联系。本文以砂土颗粒介质为例,运用离散元法对其在直剪试验过程中的宏–细观力学特性及变形破坏机制进行系统分析,并取得一些有意义的认识。根据数值试验中试样在不同法向应力下剪应力比的发展,从颗粒运动角度探讨试样宏观抗摩擦特性变化趋势的细观机制;发现描述细观组构的各向异性参数及主方向与宏观上剪应力比的发展具有同步性,反映试样宏细观演化的统一性;通过对于颗粒旋转的统计分析,揭示颗粒间摩擦作用是维持细观力学结构相对稳定的重要因素;通过对力链网络的形态演化分析,发现试样大主应力方向与各向异性主方向一致,力链密集程度随剪切过程下降,试样孔隙度随之上升;提出不同法向应力下的2种主要力链结构的力学模型,通过稳定性分析与能量累积释放理论解释宏观力学参数波动情况的原因,揭示散体颗粒介质变形局部化和体应变剪胀的细观机制。
- 杨涵徐文杰张启斌
- 关键词：直剪试验变形局部化
- 数字基坑系统-理念与研发
- 论文以大型基坑工程为背景,提出了数字基坑系统的基本框架,包括数据库管理模块、监测信息分析查询、工程信息查询、数值计算成果查询4大主要功能。在此基础上,综合利用数据库技术、可视化技术、非线性预测理论及软件开发技术等开发了一...
- 徐文杰唐德泓谭儒蛟张启斌
- 关键词：数据库信息化
- 文献传递
- 基于神经网络的大型深基坑工程土体参数反演被引量：14
- 2015年
- 有限元方法常用来分析及预测深基坑工程在不同工况条件下的稳定性问题,而分析结果的可靠性取决于计算参数的准确性和模型边界条件的合理性。本文针对大型深基坑工程提出了基于人工神经网络的土体参数反演方法。建立深基坑工程土体参数反演的神经网络时,先由监测数据数量和待反演参数数目确定神经网络的拓扑结构,然后采用遗传算法优化网络的初始连接权值和激活函数阈值,再利用有限元模型计算建立神经网络的训练样本,将实际监测数据输入训练后的网络后即可进行土体参数的反演计算。本文以天津文化中心交通枢纽工程为例,详细介绍了基于神经网络的大型深基坑工程土体参数反演的步骤,并利用反演得到的参数进行其他工况条件下的数值计算,其结果验证了该参数反演方法行之有效。
- 谭儒蛟徐添华徐文杰张启斌
- 关键词：深基坑人工神经网络参数反演有限元
- 土石混合体研究现状及发展趋势被引量：40
- 2013年
- 在总结国内外有关土石混合体方面的研究资料的基础上,分别从土石混合体的细观结构特征、抗剪强度特征、宏观弹性参数特征、渗透性特征、细观结构与强度关系及细观力学数值试验等6个方面,对土石混合体研究成果进行了综述。在此基础上,对目前有关土石混合体物理力学性质研究方面存在的不足进行了总结,分析了其未来的发展趋势,指出综合利用地质学、几何学、计算科学、图像处理技术、形态学等多学科交叉技术对土石混合体的细观结构进行三维重建和随机生成;开发适用于复杂岩土介质的数值结构模型和新型实验设备,从细观结构层面深入研究土石混合体宏观变形与破坏机制并建立其结构化本构模型是未来发展的方向。
- 徐文杰张海洋
- 关键词：土石混合体岩土力学抗剪强度细观结构
- 土石混合体直剪离散元数值试验研究被引量：31
- 2014年
- 工程中普遍存在的土石混合体以其复杂的工程地质力学性质越来越受研究者的关注。由于"块石"的存在使得土石混合体在细观层次上呈现明显的结构性特征,这种结构性将影响甚至控制着其变形破坏机制及宏观力学特征。本文借助三维颗粒离散元分析软件YADE分别从含石量、试样尺寸、强度特性等角度对土石混合体的力学性质开展了一系列的数值直剪试验研究工作,并取得了一些有意义的研究成果:在含石量及粒度组成相同的情况下土石混合体的宏观抗剪强度及剪胀性随着试样尺寸的增加而呈现降低趋势,而在相同试样尺寸下将随着含石量的增加而增加;内部块石的存在影响着其细观应力状态,从而影响其宏观力学特性。
- 徐文杰张海洋许强于玉贞
- 关键词：土石混合体离散元直剪试验细观结构
- 滑坡涌浪影响因素研究被引量：18
- 2012年
- 滑坡涌浪问题是近水滑坡灾害链上的一个重要的研究内容,长期以来一直是滑坡界、水电工程领域研究的难点和热点。特别是一些灾难性的滑坡涌浪事故的发生,使人们越来越认识到涌浪作为近水岸滑坡灾害链上的一个重要派生灾害。本文运用耦合的欧拉与拉格朗日(CEL)算法采用多种正交数值试验的方法研究了滑坡体形状、滑坡体前缘形态、滑坡体体积、滑面摩擦角及水面宽度等对滑坡涌浪的影响。通过研究发现:对于同体积的滑体而言,楔形体的滑体形成的涌浪最大,且楔形体的前缘角度越大形成的涌浪高度越高,这种影响在近场范围内影响更为显著;滑坡体的体积对涌浪高度影响较大,随着体积的增加浪高呈现明显的增加趋势;在相同条件下,滑面的摩擦系数越大所形成的涌浪高度越小;由于受到阻挡作用,随着水面宽度的减小,涌浪高度呈现增高的趋势,尤其是涌浪爬坡高度有明显的增加。
- 徐文杰
- 关键词：关键词库岸滑坡涌浪影响因素
- 数字基坑系统在深大基坑工程中的应用被引量：8
- 2015年
- 随着信息化技术的发展及城市深大基坑工程建设的需求,发展健全的基坑工程的信息化管理系统成为必然。在总结已有的基坑信息化系统的基础上,提出数字基坑系统理念与构架。在此基础上,基于面向对象语言、数据库技术及三维可视化技术,研发一套数字基坑系统,从而实现了现场工程地质条件、监测点、工程结构的三维可视化动态查询与管理,以及现场监测数据的可视化查询与预测分析。将所研发的系统成功地应用于天津文化中心深基坑工程中信息化管理中,并在此基础上根据现场监测数据对复杂深基坑工程中坑角效应、坑中坑等的地连墙变形规律进行了系统的分析,得出一些基本规律。利用系统中的非线性预测功能,根据现场监测数据对未来的发展趋势进行预测,通过与实际监测结果对比表明,系统嵌入的预测方法可以达到很好的预测效果。通过应用表明,所提出的数字基坑理念,将对于推动我国大型基坑工程及其他岩土工程信息化施工具有重要的意义。
- 徐文杰唐德泓谭儒蛟张启斌
- 关键词：基坑工程数据库数据可视化
