桩基系统在地基液化和土体流动过程中的三维响应(英文)

松散的饱和砂土在液化之前可作为固体看待,但当过量的孔隙水压达到初始侧应力时它成为液体,之后又恢复其强度。这个过程不能各自单独处理,而应视为一个从固态到液态,或从液态到固态的连续变化过程。因此,整个伴随着地基液化———土体流动现象全过程应作为一个在固态和液态之间相变的系列过程。本文导出了一个简单的基本方程式,可以表达松散饱和砂土在液化和地基侧向滑移现象期间的固-液相转换。该基本方程式可用作桩基系统的动力分析,其适用性通过与弹塑性基本方程的比较得到验证。

岩石类非均质脆性材料破坏过程的数值模拟

用梁–颗粒模型BPM2模拟了岩石的破坏过程。梁–颗粒模型是在离散单元法基础上,结合有限单元法提出的用于模拟岩石类材料破坏过程的数值模型。在模型中,采用3种类型梁单元随机分布来模拟岩石类材料力学参数的空间变异性,并通过自动生成的非均质材料模型对岩石类材料的破坏机理进行了研究。岩石类非均质脆性材料在单轴受压状态下破坏过程细观数值模拟结果显示,岩石材料宏观破坏是由于其内部细观裂纹产生、扩展、贯通的结果。与实际矿柱破坏形态的对比分析表明,梁–颗粒模型是计算和模拟岩石类脆性材料破坏问题的有力工具。

钢骨高强混凝土边节点抗震性能试验研究

进行了5个低周期反复荷载下钢骨高强混凝土柱与钢筋高强混凝土梁边节点试验,分析了其破坏模式与受力性能,明确该类节点的滞回曲线特征,得到其延性系数和等效粘滞阻尼比系数,该类节点延性系数、等效阻尼比系数比钢筋高强混凝土节点大,与钢骨普通混凝土节点比较接近。通过试验,分析了钢骨、高强混凝土及箍筋等对节点的抗剪承载力的影响,建立了该类节点的抗剪承载力计算公式,理论计算结果与试验结果吻合良好。

复合材料桥纤维拔出问题的动态裂纹模型

在一无限的正交各向异性体的弹性平面上,对具有桥纤维平行自由表面的一个内部中央裂纹,进行了弹性分析· 提出了复合材料桥纤维拔出的一个动态模型· 由于纤维破坏是由最大拉应力支配,纤维断裂并且裂纹扩展将以自相似的方式出现· 通过复变函数的方法将所讨论的问题转化为Reimann＿Hilbert混合边界值问题的动态模型,呈现一简单的和容易的解· 求得了正交异性体中扩展裂纹受运动的阶梯载荷、瞬时脉冲载荷作用下问题的解析解,并利用这一解。

基于水平集法的非均质岩石建模及水力压裂传播特性研究

基于水平集法的基本思想,讨论了含有不同类型包裹体分布的岩石的二维和三维有限元建模方法。对于二维有限元模型的建立,考虑了以椭圆形为例的规则包裹体的周期分布、位置及包裹体大小均随机变化的多种情况。建议了包裹体和基岩之间界面的材料特性过渡处理方法。同时给出了含有非规则形状包裹体的建模方法。对于三维有限元模型的建立,则考虑了以任意大小椭球体为例的包裹体分布情况。该种建模方法的优点是对于不同的含有任意分布的包裹体的岩石试件,均可以采用相同的有限元网格,即,材料特性的变化不受有限元网格的制约。该法缺点是增加了计算资源。最后结合基于弥散裂缝模型的水力压裂数值计算方法,模拟了含有不同包裹体分布的岩石试件的水力压裂传播特点。

轴对称断裂动力学问题的自相似解

通过复变函数论的方法 ,对复合材料的圆盘状裂纹的轴对称性扩展问题进行研究· 采用自相似方法 ,并根据任意的自相似指数的断裂动力学问题 ,进行自相似求解 ,导出解析解的一般表示· 应用该法可以迅速地将所论问题转化为Riemann_Hilbert问题 ,并可以相当简单地得到问题的闭合解· 利用这些解并采用叠加原理 ,就可以求得任意复杂问题的解·

水耕植物过滤法对溶解性氮磷去除的影响因子

为改善水耕植物过滤法(HBFM)对溶解性氮、磷的去除效果,通过室内模拟试验定量分析HBFM试验床中植物吸收、底泥释放及生物脱氮3个影响因子的作用.试验结果表明:底泥NH4+-N释放速率滤床上游高出中游及下游的1.6～3倍;水相的高溶解氧条件抑制了底泥释放PO43--P;试验床中植物平均氮吸收量、底泥平均氮释放量和微生物平均脱氮量分别为352.9,492.8和153.1 mg/(m2·d),植物吸收与微生物脱氮量之和近似等于底泥氮释放量.因此合理控制底泥清除周期减少底泥释放量,是提高HBFM溶解性氮、磷去除能力的重要途径之一.

变载荷作用下Ⅲ型裂纹扩展的解析解

通过复变函数论的方法,对变载荷P t、P t/x作用下裂纹动态扩展的反平面问题分别进行研究.应用该法可以迅速地将所论问题转化为R iem ann-H ilbert问题,通过自相似函数的方法就可以获得解析解.利用这些解并采用叠加原理,就可以求得任意复杂问题的解.

Ⅲ型界面裂纹Dugdale模型的动态扩展问题

通过复变函数论的方法,对材料的非线性特性下的Ⅲ型界面裂纹Dugdale模型的动态扩展问题进行了研究.采用自相似函数的方法可以获得解析解的一般表达式.应用该法还可以很容易将所讨论的问题转化为Riemann_Hilbert问题,并可以相当简单地得到问题的闭合解.利用这些解并采用叠加原理,就可以求得任意复杂问题的解.

含有硬包裹体分布的非均质岩石水力压裂特性研究

基于完全流-固耦合的弹塑性理论给出了水力压裂数值计算的弥散裂缝模型,其中材料的弹性部分采用线弹性本构关系,塑性部分采用摩尔-库仑破坏准则及强化准则。依据当前的有效应力状态修正渗透系数来模拟压裂液在裂缝中的流动。渗透系数的修改使用双曲正切函数,并采用平均有效应力作为水力裂缝的起裂判据。在ABAQUS软件中通过用户自定义程序添加了该模型。根据岩石的切面照片建立了含有硬包裹体分布的非均质岩石的有限元计算模型,模拟了中心点注水条件下的水力压裂传播过程,讨论了在常应力状态下非均质岩石中开裂区域、典型位置的应力路径变化和裂缝传播范围随时间变化的特点。进行了多种条件下含有硬包裹体分布的岩石材料的数值试验,得出了基岩材料的弹性模量、凝聚力和渗透系数以及注水速率对峰值注水压力、平均注水压力和裂缝开度的影响规律。

Ⅲ型界面裂纹面受变载荷Px^mt^n作用下的自相似解

通过复变函数论的方法,对Ⅲ型界面裂纹表面受变载荷Pxmtn作用下的动态扩展问题进行了研究．采用自相似函数的方法可以获得解析解的一般表达式．应用该法可以很容易地将所讨论的问题转化为Riemann- Hilbert问题,然后应用Muskhelishvili方法就可以较简单地得到问题的闭合解．利用这些解并采用叠加原理, 就可以求得任意复杂问题的解．

Ⅲ型界面裂纹的非对称动态扩展问题

采用复变函数论的方法,对Ⅲ型界面裂纹的非对称动态扩展问题进行了研究.通过自相似函数的方法可以获得解析解的一般表达式.应用该法可以迅速地将所论问题转化为Riemann-Hilbert问题,并求得了非对称扩展裂纹分别在集中载荷、阶跃载荷作用下的解析解.利用这些解并采用叠加原理,就可以求得任意复杂问题的解.

Ⅲ型裂纹面受双重载荷作用下的动态扩展问题

通过复变函数论的方法,对材料的非线性特性下的Ⅲ型裂纹面受双重载荷作用下的动态扩展问题进行研究.采用自相似函数的方法可以获得解析解.应用该法可以将问题转化为R iem ann-H ilbert问题,并可以相当简单地得到问题的闭合解.利用这些解并采用叠加原理,就可以求得任意复杂问题的解.

复合地基垫层的减振作用分析

从垫层桩基的减振机理出发,分析了垫层桩基和复合地基的等效性,提出了复合地基的减振机理和减振动力模型。复合地基的减振性能主要体现在减小振幅、粘滞阻尼耗能和摩擦耗能上。根据复合地基的减振机理,可把基础和垫层简化为多自由度的质、阻、弹振动体系,同时考虑滑动摩擦作用。最后,提出了按减振思想设计和施工复合地基的要求。

结构损伤智能诊断研究进展

综述结构损伤诊断研究的进展.主要讨论了人工神经网络在结构损伤识别中的应用,介绍了结构检测技术的发展和基于人工神经网络的诊断专家系统。最后指出了结构损伤诊断研究的发展趋势。

非对称Ⅲ型裂纹表面受运动载荷的动态扩展问题

通过复变函数论的方法,对非对称Ⅲ型裂纹表面受运动载荷的动态扩展问题进行了研究.采用自相似函数的方法可以获得解析解的一般表达式.应用该法可以迅速地将所讨论的问题转化为Riemann-Hilbert问题,并求得了非对称扩展裂纹表面分别受到常数运动载荷、阶跃运动载荷作用下的应力、位移和动态应力强度因子解析解.利用这些解并采用叠加原理,就可以求得任意复杂问题的解.

轴对称裂纹表面受阶跃载荷的位错分布函数

通过复变函数论的方法,得到了横观各向同性体的轴对称裂纹表面受阶跃载荷作用下的位错分布函数的解析解.对具有任意的自相似指数的轴对称动态裂纹扩展问题进行求解,导出解析解的一般表达式.使得考虑的问题相应地简化,并具有一定的普遍性.

块体理论中关键块滑落的概率分析

概要性地介绍了块体理论和岩体中节理迹长的测量和计算方法，并对被节理切割的岩体中可能滑落的岩块———关键块进行了分析；把概率理论引入节理迹长分布的研究之中，对岩体中无限长的节理假定作出有限长的修正。采用概率分析的方法，推导了多组节理切割岩体形成关键块体概率的计算公式，从而使原来的一些关键块体转化为稳定块体，减少了关键块的数量。着重对三组节理切割岩体形成的关键块体进行了详细的分析，得到了关键块滑落的概率值，并证明了体积愈小的关键块愈容易滑落。

均布载荷作用下Ⅲ型非对称裂纹动态扩展问题

为了研究均布载荷作用下的Ⅲ型非对称裂纹动态扩展问题,利用复变函数论方法,根据正交异性体弹性动力学反平面问题运动方程的相应关系,采用自相似函数的方法可以获得解析解的一般表达式。应用该法可以迅速地将所讨论的问题转化为Riemann-Hilbert问题,后一问题可以用通常的Muskhel-ishvili方法求解,并求得了应力、位移和动态应力强度因子解析解。利用这些解并采用叠加原理,就可以求得任意复杂问题的解。这些解在断裂动力学以及弹性动力学、静力学问题当中具有重要的应用价值和理论意义。