地基基础—坝体体系动力特性及地震反应分析的有限元与无限元耦合法

编制了有限元及有限元-无限元耦合计算程序,利用其分析了广西源口拱坝在有限域及无限域地基下的动力特性与动力响应,并与常规刚性地基下坝体的动力特性、动力响应进行比较,得出结论:1.弹性地基下拱坝自振频率减小、动位移最大值增大;2.耦合分析法具有较高的精度和显著的经济性,是工程应用中值得推广的一种分析方法.

岩体弹性模量反分析的进化差分方法

考虑到岩体弹性模量反分析本质上是一个复杂的非线性函数优化问题,采用全局优化算法是解决这个问题的理想途径.本文将具有收敛速度快、易于实现和全局寻优能力强大等优点的差分进化算法(Differential Evolution,DE)融入到岩土工程数值计算程序(FLAC3D)中,提出了基于DE算法的岩体弹性模量反分析方法,并通过一个简单算例验证了该方法的正确性,结果也表明该方法是科学可行的,具有较高的精度.

岩溶塌陷预测的高斯过程机器学习模型

为研究在多种复杂影响因素下岩溶塌陷如何准确预测,针对现有方法的局限性,建立了一种基于高斯过程机器学习的岩溶塌陷预测模型。该模型通过对少量学习样本的学习,就可以建立岩溶塌陷与其影响因素之间的复杂非线性映射关系。将模型应用于工程实例,研究结果表明,岩溶塌陷预测的高斯过程机器学习模型是科学可行的,具有预测精度高、适用性强、参数自适应化且易于实现的优点。

长垌双曲拱坝有限元等效应力计算研究

基于有限单元法结合长垌双曲拱坝进行了应力计算分析,并对坝体近基础部位进行了等效应力计算研究,阐明了拱坝等效应力计算研究的基本方法和对工程的意义,得出有益结论,为该拱坝设计阶段提供可靠依据,并对拱坝结构计算研究提供参考.

软土地基松木桩挤土效应模拟的有限差分方法

针对松木桩加固软土地基时软土出现非线性大变形且挤土效应难以精确预测的问题,基于圆孔扩张原理与FLAC3D计算程序,提出饱和软土中松木桩挤土效应模拟的快速拉格朗日有限差分法。单桩和群桩挤土效应的数值计算结果表明,该方法是可行的,计算精度明显高于经典的Vesic解析法,与模拟桩体贯入土体过程的挤土效应的有限元法相比较,具有实现容易、计算耗时较少且计算容易收敛等优点,克服了有限元法存在的桩土接触面力学参数获取困难、计算耗时大、三维群桩沉桩过程难以模拟等局限性,为软土地基松木桩加固工程的挤土效应合理预测提供了一种有效可行的实用技术手段。

岩基断层对混凝土重力坝地震响应的影响分析

为探讨岩基中断层对混凝土重力坝响应的影响规律,根据正交实验设计原理,采用基于有限单元法的振型分解反应谱法,分析单组断层的倾角、厚度、弹性模量、泊松比、与坝体相对位置等多种因素对混凝土重力坝地震响应的影响规律。研究表明,影响因素的强弱顺序依次断层的倾角、与坝体相对位置、弹性模量、厚度及泊松比。在含断层岩基的重力坝抗震设计中,应着重考虑断层的倾角、与坝体相对位置对重力坝的影响。

用三维映射无限元模拟重力坝地基

本文用映射无限元与有限元耦合模拟重力坝基础,通过对半空间问题及一实际工程重力坝的位移及应力分析表明,这种无限元耦合系统与有限元地基模型相比较,有效的减少了数据准备工作量及CPU时间,提高了计算精度,有显著的经济性。

双向映射无限元模拟半无限弹性地基

用映射函数将无限域从ξ，η两个方向进行映射，提出三节点双向映射无限元模型及相应算式。为模拟工程上的无限域问题提供了一途径。

灵渠工程的功能分析与研究

灵渠是已有 2 2 0 0余年历史的一条古老运河 ,在历史上它是我国南北交往的重要通道 ,对国家统一、社会经济发展和文化交流起到重要的作用 ,当前虽其航运作用被现代交通工具所取代 ,但仍具有灌溉、供水、环境、旅游等方面的功能。本文利用价值工程原理对灵渠工程的历史、现状和未来进行功能分析与研究 ,以促进灵渠功能的可持续发挥。

横观各向同性岩基对重力坝地震响应的影响

采用基于有限单元法的振型分解反应谱法,研究横观各向同性的层状岩基对重力坝地震响应的影响。研究结果表明,层状岩基的横观各向同性对地震荷载下重力坝的坝踵应力影响不容忽视;层状岩基平行层面与垂直层面方向弹性模量的差异对重力坝的坝体自振频率、坝顶位移及坝踵应力影响显著;岩层倾角对坝体自振频率影响不大,但对坝顶位移及坝踵应力影响较大,倾角60°～135°对坝踵应力分布较为不利。

用映射无限元模拟直立式沉箱基础

提出四节点映射无限元，用此类单元与有限元及双向映射无限元耦合模拟直立式沉箱地基基础。数值计算表明这一耦合系统与有限元地基模型相比较，提高了位移、应力计算精度，结果还表明地基与沉箱箱体的相互作用对箱踵。

沉箱与地基相互作用在浪冲击力下的动力分析

提出了6节点映射无限元,4节点双向映射无限元与有限元耦合,分析了一海岸防波堤在浪冲击力的动力特性。结果表明,用这一模型来离散无限域的远场,特别是研究动力问题,具有较好的经济性和可靠性。

防洪堤抗滑结构有限元非线性应力分析

本文用《桩基技术规范》ＪＧＦ９４－９４方法及非线性有限元方法对防洪堤抗滑桩进行内力分析应力分析，两种方法计算结果相差甚大。前者主要在于除计算假定存在问题外还未考虑群桩及桩台的影响，计算结果偏大甚多。有限元计算结果表明，内排桩应力比外排桩大得多。主要荷载由内排桩承担。

防洪堤挡水结构有限元分析

广西城镇内的防洪堤，普遍采用钢筋砼结构，地面以上为悬臂式挡水墙或框架式挡水墙（防洪墙），地面以下为扶壁式挡水墙。底板以下，土层较深的设置群桩，桩体侵 入到基岩。针对这种结构，本文通过用三维有限元进行详细计算分析，指出挡水墙及底板的应力及内力分布规律。

无限区域节理的模拟

给出平面四节点映射节理无限元模型及相应算式。在半无限区域的岩土工程中,用此单元模拟无限区域的节理或夹层,可节省数据准备工作量及计算机时、满足精度要求。

双向映射无限元在工程中的应用

用映射函数将无限域从εη两个方向映射，提出４节点双向映射无限元和能与此单元耦合的６节点映射无限元以及相应的计算格式。

无限域沉箱基础的动力响应

本文利用映射无限元模拟沉箱远场基础及沉箱在浪冲击荷载作用时的动力响应，实例分析表明这种模型与有限元模型比较具有经济，准确率高的特点。

侧贴预应力CFRP板加固混凝土梁抗弯性能的试验研究

采用自主研发的碳纤维增强(CFRP)片材锚具及张拉装置,对8根用CFRP板不同形式加固的钢筋混凝土梁模型试件进行抗弯性能试验,研究预应力碳纤维板侧面加固对被加固钢筋混凝土梁的承载能力、使用阶段变形和裂缝的影响,以及被加固钢筋混凝土梁使用阶段碳纤维板的应力分布和延性。试验结果表明:侧贴预应力碳纤维板加固可明显提高受弯构件开裂荷载及屈服荷载,减小构件使用阶段的变形及裂缝;两端可靠锚固能防止剥离破坏,充分利用材料强度,还能同时改善构件的延性性能。

浪冲击力作用下直立式沉箱防波堤的动力响应

研究了直立式沉箱防波堤在浪冲击力作用下的动力反应。对冲击力的不同作用时间、阻尼变化及基础为不同弹模、完全刚性时对结构的动力反应作了计算及分析。结果表明地基弹性及地基与箱体的相互作用对箱趾及箱踵的影响较大。

预应力碳纤维板加固钢筋混凝土梁施工工艺及试验研究

在研究已有的预应力CFRP片材加固施工工艺的基础上,利用自主研发的一套预应力CFRP板张拉设备,对6根预应力CFRP板加固混凝土梁进行抗弯试验,介绍预应力CFRP板加固混凝土梁的施工方法和端锚预应力加固技术的关键工艺,可为实际工程应用提供参考。