检索结果-南通市图书馆

沉积谷地二维非线性地震反应FEM-IBIEM耦合分析

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防灾减灾工程学报 2021年第2期41卷 287-293页

作者：刘中宪陈頔黄磊张彦天津城建大学土木工程学院天津300384 天津市土木建筑结构防护与加固重点实验室天津300384 天津大学建筑工程学院天津300072

采用有限元-间接边界积分方程耦合方法(FEM-IBIEM)并结合土体等效线性理论,对地震波入射下二维沉积谷地的非线性地震响应进行了模拟分析,得到了半圆形沉积谷地典型观测点的加速度时程曲线及反应谱曲线。结果表明,与线性模型相比,等效线... 详细信息

采用有限元-间接边界积分方程耦合方法(FEM-IBIEM)并结合土体等效线性理论,对地震波入射下二维沉积谷地的非线性地震响应进行了模拟分析,得到了半圆形沉积谷地典型观测点的加速度时程曲线及反应谱曲线。结果表明,与线性模型相比,等效线性化模型场地加速度时程幅值有明显下降趋势,部分点位降幅可达40%;加速度时程在SV波垂直入射情况下的降幅普遍大于30°斜入射时情况;加速度反应谱幅值在高频段下降更为显著,且某些点位加速度反应谱卓越周期有较大增长。

关键词：沉积谷地等效线性模型地震响应 FEM-IBIEM耦合法

基于IDA钢管混凝土桁架连续曲线桥抗震易损性分析

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防灾减灾工程学报 2017年第1期37卷 39-48页

作者：王海良张铎刘中宪天津城建大学土木工程学院天津300384 天津市土木建筑结构防护与加固重点实验室天津30084

以一座最大墩高50m曲线钢管混凝土空间组合桁架连续梁桥为工程背景,采用OpenSees建立其弹塑性三维有限元动力分析模型,从PEER地震数据库中选取10条地震动记录对其进行增量动力分析。以典型墩最不利截面材料损伤应变所对应截面曲率为损... 详细信息

以一座最大墩高50m曲线钢管混凝土空间组合桁架连续梁桥为工程背景,采用OpenSees建立其弹塑性三维有限元动力分析模型,从PEER地震数据库中选取10条地震动记录对其进行增量动力分析。以典型墩最不利截面材料损伤应变所对应截面曲率为损伤指标,利用能力需求比对数函数进行回归分析,计算不同构件在不同损伤状态下的破坏概率,建立墩柱易损性曲线和支座易损性曲线。基于联合失效概率分析方法,形成了桥梁系统易损性曲线。同时建立多个对比模型,分析墩跨比和曲线半径对桥梁易损性影响。结果表明:钢管格构桥墩高度差异不大时,和钢筋混凝土桥墩相邻的首个钢管格构桥墩震动响应较大;本桥墩和梁之间大量使用橡胶支座从而形成弹性连接和铰接的减震措施,可有效降低桥梁完全破坏概率;墩跨比增大将导致桥梁系统完全破坏损伤概率随之增大;随着曲线半径增大,损伤概率逐渐增大,曲线桥本身拱结构对顺桥向地震有一定抵抗作用。

关键词：易损性增量动力分析钢管混凝土格构墩钢管混凝土空间组合桁架对比模型

地震波斜入射下层状场地中地下综合管廊地震响应分析

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世界地震工程 2018年第3期34卷 32-45页

作者：周晓洁梁清华刘中宪何颖天津市土木建筑结构防护与加固重点实验室天津300384 天津城建大学土木工程学院天津300384

利用黏弹性人工边界和等效地震荷载时域波动输入方法,结合土层和半空间的精确动力刚度矩阵,实现了地震波斜入射下层状场地地下综合管廊地震反应分析,建立了不同场地条件下地下综合管廊分析模型。计算结果表明:地震波倾斜入射情况下,综... 详细信息

利用黏弹性人工边界和等效地震荷载时域波动输入方法,结合土层和半空间的精确动力刚度矩阵,实现了地震波斜入射下层状场地地下综合管廊地震反应分析,建立了不同场地条件下地下综合管廊分析模型。计算结果表明:地震波倾斜入射情况下,综合管廊结构地震响应与垂直入射时具有显著差异,一般SV波以30°临界角附近入射时结构地震反应最为剧烈;地下综合管廊动应力集中主要分布在管廊角部、中柱上下端;成层土波速结构变化对地下综合管廊地震反应亦具有显著影响。总体上看:当穿越软夹层时管廊结构地震反应更为剧烈,且覆盖层越厚,管廊结构内力幅值越大。因此地下综合管廊结构抗震设计宜考虑地震波倾斜入射及场地土层性质的影响。

关键词：地震波倾斜入射地下综合管廊黏弹性人工边界等效地震荷载层状场地

平面压缩波入射下弹性半空间中直墙拱形隧道地震响应分析

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工业建筑 2016年第3期46卷 96-101页

作者：谷文科刘蕾刘中宪河南省建筑设计研究院有限公司郑州450013 天津城建大学天津300384 天津市土木建筑结构防护与加固重点实验室天津300384

采用间接边界积分方程法(IBIEM),对压缩波(P波)入射下弹性半空间中直墙拱形隧道的地震响应进行分析。通过参数分析,讨论入射波特性和衬砌特性对平面波散射的影响规律。计算结果表明:直墙拱形衬砌洞室附近波的散射同圆形衬砌情况相比差... 详细信息

采用间接边界积分方程法(IBIEM),对压缩波(P波)入射下弹性半空间中直墙拱形隧道的地震响应进行分析。通过参数分析,讨论入射波特性和衬砌特性对平面波散射的影响规律。计算结果表明:直墙拱形衬砌洞室附近波的散射同圆形衬砌情况相比差异显著;动力反应特征主要依赖于波入射角、入射波频率、衬砌埋深和厚度等参数;P波入射下洞室附近地面运动放大效应十分明显;低频波入射下,直墙拱形衬砌底板处的动应力集中现象最为显著。

关键词：直墙拱形隧道间接边界积分方程法平面P波散射动应力集中

基于粘性-滑移界面接触模型半空间隧道衬砌对平面P波的散射

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世界地震工程 2018年第3期34卷 111-123页

作者：梁清华刘中宪周晓洁何颖天津市土木建筑结构防护与加固重点实验室天津300384 天津城建大学土木工程学院天津300384 天津市地震工程研究所天津300384

基于粘性-滑移模型模拟隧道衬砌和围岩之间的接触状态,采用间接边界积分方程法求解弹性半空间中隧道衬砌对平面P波的散射,着重考察了地表位移放大和衬砌动应力集中效应。结果表明:接触滑移边界的刚度系数和粘度系数对隧道衬砌的动应力... 详细信息

基于粘性-滑移模型模拟隧道衬砌和围岩之间的接触状态,采用间接边界积分方程法求解弹性半空间中隧道衬砌对平面P波的散射,着重考察了地表位移放大和衬砌动应力集中效应。结果表明:接触滑移边界的刚度系数和粘度系数对隧道衬砌的动应力分布影响较大,滑移刚度较小时,共振频率段动应力集中效果更加显著;随着粘度系数的增大,衬砌内部环向应力幅值逐渐减小。另外,界面刚度系数和粘度系数对隧道衬砌动力反应的影响程度也受控于入射频率和角度。

关键词：隧道衬砌间接边界积分方程法平面P波粘性-滑移边界动应力集中

弹性半空间含脱空区的衬砌隧道对平面P、SV波的散射

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应用基础与工程科学学报 2020年第5期28卷 1158-1171页

作者：刘中宪邵贤蕊梁建文赵延喜杜建梅天津城建大学天津市土木建筑结构防护与加固重点实验室天津300384 天津大学土木工程系天津300072 南京工程学院江苏南京211167 中国市政工程华北设计研究总院有限公司天津300074

弹性半空间含脱空区衬砌隧道对平面P、SV波的散射规律尚不明确.采用一种高精度的间接边界积分方程法,将脱空区看作表面不相接触的界面裂纹,在衬砌内外表面附近引入虚拟波源面,衬砌内外的散射场由此面上的膨胀波源和剪切波源构造所得,进... 详细信息

弹性半空间含脱空区衬砌隧道对平面P、SV波的散射规律尚不明确.采用一种高精度的间接边界积分方程法,将脱空区看作表面不相接触的界面裂纹,在衬砌内外表面附近引入虚拟波源面,衬砌内外的散射场由此面上的膨胀波源和剪切波源构造所得,进而据边界条件建立方程并求得虚拟波源密度,总波场由自由场和散射场叠加而得.数值分析结果表明:脱空区衬砌隧道附近波的散射同无脱空区情况相比差异显著,动力反应特征主要依赖于脱空范围、脱空位置、波入射角、无量纲频率等参数.总体上看,脱空对衬砌环向应力局部放大可达3倍以上,特别是对脱空区附近衬砌外壁放大更为显著.地表位移和衬砌应力均存在着“低频共振”现象,谱曲线峰值一般出现在低频段.实际隧道结构动力分析宜根据实际工况考虑脱空区的影响.

关键词：平面波散射动应力集中间接边界积分方程法衬砌隧道脱空区半空间

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流体饱和半空间中夹塞物对平面SV波的散射

力学季刊 2012年第2期33卷 256-268页

作者：刘中宪梁建文李帆天津城市建设学院天津市软土特性与工程环境重点实验室天津300384 天津大学土木系天津30072 河北工业大学土木工程学院天津300401

饱和土中波的传播特征同单相介质情况具有显著差异。基于Biot理论,采用间接边界积分方程法,研究流体饱和半空间中夹塞物对平面SV波的二维散射。首先在夹塞物表面附近施加虚拟波源,分别构造夹塞物内外的散射波场,由连续性边界条件建立边... 详细信息

饱和土中波的传播特征同单相介质情况具有显著差异。基于Biot理论,采用间接边界积分方程法,研究流体饱和半空间中夹塞物对平面SV波的二维散射。首先在夹塞物表面附近施加虚拟波源,分别构造夹塞物内外的散射波场,由连续性边界条件建立边界积分方程并离散求解。进而针对典型算例进行参数分析,结果表明:饱和半空间中夹塞物周围波的散射特征主要依赖于入射波频率和角度、边界渗透条件、夹塞物孔隙率和刚度、夹塞物形状等因素。最后探讨了各主要因素的影响特征,给出了一些重要结论。

关键词：饱和半空间夹塞物散射间接边界积分方程法平面SV波

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三维椭球形盆地对球面波的散射

基于快速多极子间接边界元法的城市区域沉积盆地三维地震响应宽频模拟

地震工程学报 2021年第1期43卷 131-141页

作者：冯亭刘中宪黄磊刘明珍天津城建大学土木工程学院天津 300384 天津城建大学土木工程学院天津 300384 天津市软土特性与工程环境重点实验室天津 300384 天津大学建筑工程学院天津 300372 青岛上流远大住宅工业有限公司山东青岛 266041

针对三维沉积盆地对球面波的散射问题,发展一种快速宽频间接边界元方法(IBEM).利用ANSYS建立求解模型,基于Intel-Fortran编译器编译相应的计算程序,对基岩半空间三维半椭球形盆地对球面波的散射进行了数值分析,着重探讨入射波频率、波... 详细信息

针对三维沉积盆地对球面波的散射问题,发展一种快速宽频间接边界元方法(IBEM).利用ANSYS建立求解模型,基于Intel-Fortran编译器编译相应的计算程序,对基岩半空间三维半椭球形盆地对球面波的散射进行了数值分析,着重探讨入射波频率、波源埋深、波源与不规则地形(沉积盆地)距离等参数对地震动特性的影响规律,计算方法适用于求解任意复杂形状的局部场地,实现对沉积盆地三维地震响应的频域精细求解.研究结果表明:随着入射波频率增大,沉积盆地相对半空间的放大效应越显著,且干涉效应越强烈;高频波入射时,由于盆地底部透射的体波和盆地内部由体波转换为的面波以及从盆地边缘处透射的体波相互叠加,次方向位移出现一定的边缘效应.位移频谱分析表明,沉积盆地在较低频率时,地表不同点位的主方向位移幅值基本相同;在较高频率域内,地表不同点位的位移频谱特性差别很大;球面波入射与平面波入射相比之下,位移幅值均有所降低.整体来看,随着膨胀波源与盆地水平距离增大,地表主方向最大位移幅值降低,地表次方向位移聚焦区域增加且分布更分散.

关键词：球面波沉积盆地间接边界元方法(IBEM) 局部场地地震动

来源：评论

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岩土力学 2019年第10期40卷 4101-4110页

作者：刘中宪张征王少杰梁建文王海良天津城建大学天津市土木建筑结构防护与加固重点实验室天津300384 河北建研科技有限公司河北石家庄050021 天津大学土木工程系天津300072

针对城市区域沉积盆地三维地震动模拟问题,发挥边界元法处理无限域波动问题的独特优势和快速多极算法(FMM)处理大规模问题的特性,形成适用于宽频、高自由度模型的快速多极子间接边界元法(FMM-IBEM)。通过精度对比和效率验证发现,FMM-IBE... 详细信息

针对城市区域沉积盆地三维地震动模拟问题,发挥边界元法处理无限域波动问题的独特优势和快速多极算法(FMM)处理大规模问题的特性,形成适用于宽频、高自由度模型的快速多极子间接边界元法(FMM-IBEM)。通过精度对比和效率验证发现,FMM-IBEM可精确高效地实现三维复杂场地地震动宽频模拟,同时大幅度降低存储量和计算量。采用该方法对某含起伏基岩面的三维复杂形状沉积盆地进行频域和时域分析,结果表明:入射频率、盆地形状和盆地内部的位置点对沉积盆地地表位移放大作用均有不同程度的影响;总体上低频域的放大作用高于高频域;频谱曲线呈现多个共振频段;沉积盆地中部和边缘处地表位移放大效应差别显著。重要工程选址宜避开沉积盆地中地震能量积聚区域。

关键词：三维沉积盆地地震响应 FMM-IBEM 地震波