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基于离散元法的静止土压力系数分析

岩土力学 2015年第S1期36卷 624-628页

作者：胡靖顾晓强黄茂松同济大学地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092

采用三维离散元法(DEM)对不同初始孔隙比的粒状土进行一维压缩0K试验模拟。对比了传统定义静止土压力系数0K以及增量型定义静止土压力系数0K?,分析了静止土压力系数的影响因素(初始应力状态、初始孔隙比和应力历史),检验了Jaky公式及Ma... 详细信息

采用三维离散元法(DEM)对不同初始孔隙比的粒状土进行一维压缩0K试验模拟。对比了传统定义静止土压力系数0K以及增量型定义静止土压力系数0K?,分析了静止土压力系数的影响因素(初始应力状态、初始孔隙比和应力历史),检验了Jaky公式及Mayne和Kulhawy公式的适用性。结果表明,对于初始等向围压试样,随着竖向压力的增大,0K减小,则0K?先增大到峰值后再减小;对于初始0K状态试样,0K、0K?随着竖向压力的增大均减小。0K、0K?分别在竖向压力达到初始等向围压6~10倍及4倍左右达到稳定值,即真实的0K值;0K、0K?随孔隙比减小而明显减小。应力历史对0K有显著影响,对于相同应力状态的加载和卸载阶段0K差别很大。Jaky公式及Mayne和Kulhawy公式计算结果与数值模拟结果有一定差异,采用峰值摩擦角比采用残余摩擦角的公式计算结果更接近数值模拟结果。

关键词：静止土压力系数粒状土超固结比离散元法

基于离散元数值方法的砂土小应变弹性特性探讨

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岩土力学 2019年第2期40卷 785-791页

作者：顾晓强杨朔成同济大学地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土与地下工程教育部重点实验室上海200092

土体在非常小应变(小于10-6)时表现为线弹性。以往大量试验研究表明,土体的弹性特性主要受到土体有效围压、孔隙比、颗粒级配和试样制备方法等影响。通过离散元方法模拟Duffy和Mindlin中的物理试验,建立球形颗粒规则排列的三维模型,继... 详细信息

土体在非常小应变(小于10-6)时表现为线弹性。以往大量试验研究表明,土体的弹性特性主要受到土体有效围压、孔隙比、颗粒级配和试样制备方法等影响。通过离散元方法模拟Duffy和Mindlin中的物理试验,建立球形颗粒规则排列的三维模型,继而进行小变形条件下的数值加载试验来确定弹性特性,并从细观层面揭示决定土体弹性特性的内在因素。模拟结果表明:粒状土的弹性模量取决于土体的颗粒接触配位数、法向接触力的大小和分布,跟宏观土体孔隙比、有效围压作用相对应。弹性模量应力指数n高于Hertz-Mindlin接触法则对应的1/3,主要是由于应力增加过程中配位数的增加和接触力趋于更均匀导致。同时,泊松比也随着配位数的增加而减小,并非保持不变,跟试验结果趋势一致。

关键词：离散元弹性模量泊松比配位数接触力

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边坡稳定分析的三维极限平衡法

上海交通大学学报 2007年第6期41卷 970-973,977页

作者：顾晓强陈龙珠上海交通大学安全与防灾工程研究所上海200240

提出了一种边坡稳定分析的三维极限平衡法.该法满足每个条柱3个正交坐标轴方向上的静力平衡,同时也满足整体绕平行于坡面纵轴的转轴的力矩平衡.分析了条柱侧面平均剪力和条柱总数对边坡安全系数的影响.结果表明,条柱侧面平均剪力对安全... 详细信息

提出了一种边坡稳定分析的三维极限平衡法.该法满足每个条柱3个正交坐标轴方向上的静力平衡,同时也满足整体绕平行于坡面纵轴的转轴的力矩平衡.分析了条柱侧面平均剪力和条柱总数对边坡安全系数的影响.结果表明,条柱侧面平均剪力对安全系数有一定的影响,当采用简化Janbu法时尤其如此.通过算例和已有的几种方法进行了比较分析,验证了该三维极限平衡法的合理性.

关键词：边坡稳定分析三维极限平衡法安全系数

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干砂弹性参数测定的弯曲-伸展元试验

岩土力学 2015年第S1期36卷 220-224 229,229页

作者：顾晓强杨峻黄茂松高广运同济大学岩土与地下工程教育部重点实验室上海200092 同济大学地下建筑与工程系上海200092 香港大学土木工程系

利用安装在共振柱测试系统中的弯曲-伸展元,开展了干砂中P波(压缩波)和S波(剪切波)的室内试验,详细地分析了干砂中P波和S波的信号特征,研究了输入频率、土体密实度和有效围压对输出信号的影响。对比各种信号分析方法,并参考共振柱试验... 详细信息

利用安装在共振柱测试系统中的弯曲-伸展元,开展了干砂中P波(压缩波)和S波(剪切波)的室内试验,详细地分析了干砂中P波和S波的信号特征,研究了输入频率、土体密实度和有效围压对输出信号的影响。对比各种信号分析方法,并参考共振柱试验结果确定了S波的传播时间。根据实测波速和波动理论,确定了土体的弹性参数,包括剪切模量,侧限模量和泊松比。研究结果表明,P波和S波的输出信号频率在一定程度上随输入信号频率、土体密实度和有效围压的增加而增加,且P波信号比S波信号更容易确定波的传播时间;土体的弹性模量随土体密实度和有效围压的增加而增加,但剪切模量增长比侧限模量快;土体的泊松比并非一个常数,随着土体密实度和有效围压的增加而下降。初步探讨了利用剪切模量估算泊松比,以方便实际工程应用。

关键词：砂土剪切模量侧限模量泊松比弯曲-伸展元共振柱

工业机器人在汽车前后桥喷漆流水线上的应用与控制

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组合机床与自动化加工技术 1990年第10期 2-6页

作者：顾晓强南京汽车制造厂工艺研究所

本文以NQR工业机器人在汽车前后桥喷漆流水线上的应用为背景,首先对机器人的运动学逆问题、空间曲面上点的法线进行了详细的分析与求解,进而在机器人的作业空间内进行轨迹规划,提出了一种以圆柱螺旋线加直线的喷漆轨迹。最后对所规划的... 详细信息

本文以NQR工业机器人在汽车前后桥喷漆流水线上的应用为背景,首先对机器人的运动学逆问题、空间曲面上点的法线进行了详细的分析与求解,进而在机器人的作业空间内进行轨迹规划,提出了一种以圆柱螺旋线加直线的喷漆轨迹。最后对所规划的轨迹进行了数字仿真.现场应用表明,本文所述的方案是合理的和切实可行的。

关键词：工业机器人汽车前后桥喷漆流水线

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列车运行引起高架桥群桩基础地面振动分析

岩土工程学报 2015年第10期37卷 1751-1761页

作者：高广运李绍毅顾晓强同济大学地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092

采用半解析数值方法分析列车运行引起高架桥群桩基础地面振动,研究合理设计桩基减小地面振动。半解析数值模型包括列车–轨道模型、高架桥模型、群桩模型。列车轨道模型中采用多质点弹簧–阻尼模型模拟列车,采用美国功率谱描述轨道随机... 详细信息

采用半解析数值方法分析列车运行引起高架桥群桩基础地面振动,研究合理设计桩基减小地面振动。半解析数值模型包括列车–轨道模型、高架桥模型、群桩模型。列车轨道模型中采用多质点弹簧–阻尼模型模拟列车,采用美国功率谱描述轨道随机不平顺,使用Euler梁模拟钢轨,采用Hertzian非线性公式描述轮轨接触,采用振型分解法求解轮轨作用力。铁路高架桥采用弹性支座简支梁模拟,采用传递系数矩阵和群桩影响因子分析桥墩下群桩的动力阻抗,根据桥墩的动力平衡方程求得桥墩–地基相互作用力,采用Green函数求得弹性半空间地面振动。研究铁路高架桥下群桩参数对地面振动的影响,分析不同桩长、桩直径、桩间距和轨道不平顺条件下地面振动速度1/3倍频程的大小。结果表明:轨道不平顺对桥墩作用力有较大影响,对小于6 Hz的地面振动影响较小,对大于6 Hz的地面振动影响较大。合适调整桥梁跨度与车速组合可减小地面振动。车速小于260 km/h时,桩径对地面振动影响较小;车速大于260 km/h时,增加桩径可减小地面振动。适当增加桩间距可避开振动增大区、减小地面振动随车速的增加。合理设计桩长可减小地面振动的增大区域。

关键词：高架桥高速列车地面振动群桩动力阻抗 1/3倍频程

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喷漆机器人与前后桥生产线间的协调轨迹规划

机械工业自动化 1992年第4期14卷 13-17页

作者：顾晓强南京汽车制造厂工艺研究所

本文以前后桥生产线上的一台五自由度喷漆机器人为例,研究其与生产线之间的协调轨迹规划问题。首先,用D-H规则讨论机器人的运动学,并给出机器人运动学逆问题的求解。进而重点介绍机器人与生产线间的协调轨迹规划方法。最后,用仿真及试... 详细信息

本文以前后桥生产线上的一台五自由度喷漆机器人为例,研究其与生产线之间的协调轨迹规划问题。首先,用D-H规则讨论机器人的运动学,并给出机器人运动学逆问题的求解。进而重点介绍机器人与生产线间的协调轨迹规划方法。最后,用仿真及试验结果,证明此方法是合理的和切实可行的。

关键词：机器人喷漆机器人轨迹规划

土体小应变剪切模量的现场和室内试验对比及工程应用

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岩土工程学报 2019年第A2期41卷 133-136页

作者：陈少杰顾晓强高广运同济大学地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点试验室上海200092

土体小应变剪切模量G0在场地地震响应和基坑变形等计算分析中有着重要作用。统计了上海典型土层的室内共振柱试验和现场原位波速测试测得的小应变剪切模量,给出了两种试验方法下的G0的经验公式,并对比分析了室内试验和现场原位测试结果... 详细信息

土体小应变剪切模量G0在场地地震响应和基坑变形等计算分析中有着重要作用。统计了上海典型土层的室内共振柱试验和现场原位波速测试测得的小应变剪切模量,给出了两种试验方法下的G0的经验公式,并对比分析了室内试验和现场原位测试结果的差异。研究结果表明土体的G0值主要由土体类别、孔隙比和平均有效应力决定,且现场试验的结果远高于室内试验的结果。进一步采用HS-Small本构模型对上海新金桥广场基坑工程的开挖变形进行数值模拟,分析了小应变剪切模量对于基坑工程变形的影响。分析结果表明,采用现场原位测试测得的小应变剪切模量进行基坑变形计算的结果与现场变形监测数据更为接近。

关键词：小应变剪切模量共振柱实验现场波速测试 HSS模型基坑开挖

利用带弯曲元应力路径三轴仪量测静止土压力系数研究

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岩土工程学报 2017年第S2期39卷 212-215页

作者：刘麟顾晓强黄茂松同济大学地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土与地下工程教育部重点实验室上海200092 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室徐州221008

利用GDS应力路径三轴仪测定了上海第(4)层软黏土的静止土压力系数K_0,并利用弯曲元测定了K_0状态下的土体剪切波速和最大剪切模量G0。同时,测定了等向固结应力状态下的剪切波速和最大剪切模量G0,建立了最大剪切模量G0和等向围压σ'_c的... 详细信息

利用GDS应力路径三轴仪测定了上海第(4)层软黏土的静止土压力系数K_0,并利用弯曲元测定了K_0状态下的土体剪切波速和最大剪切模量G0。同时,测定了等向固结应力状态下的剪切波速和最大剪切模量G0,建立了最大剪切模量G0和等向围压σ'_c的函数关系,推导出G0与静止土压力系数K_0的函数关系,并基于K_0状态下的G0值计算了静止土压力系数K_0,对比了三轴试验得到的K_0真实值及通过计算得到的K_0理论值,以研究利用最大剪切模量G0反算静止土压力系数K_0的可能性。试验研究表明,利用应力路径三轴仪测定K_0系数时,在达到设定围压后,需充分消散加载过程中的超静孔隙水压力来保证K_0值的准确性。同时,基于等向和K_0应力状态下的最大剪切模量G0的K_0反算值和实测值非常接近,这也为根据现场波速测试结合室内试验确定现场K_0提供了可行性。

关键词：静止土压力系数K0 应力路径三轴仪弯曲元剪切波速 K0试验