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重力坝地震断裂的多边形比例边界有限元模型研究

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水利学报 2024年第1期55卷 115-125页

作者：蒋新新钟红李云途牛景太邓志平黄红元南昌工程学院江西南昌330099 流域水循环模拟与调控国家重点实验室中国水利水电科学研究院北京100038

为研究重力坝的地震断裂破坏机理,基于线弹性断裂力学和多边形比例边界有限元法(Polygon SBFEM)提出一种全自动的重力坝动态断裂分析模型。该模型继承了SBFEM在断裂分析中高精度和高效率的优势,通过建立多边形比例边界有限单元广义动态... 详细信息

为研究重力坝的地震断裂破坏机理,基于线弹性断裂力学和多边形比例边界有限元法(Polygon SBFEM)提出一种全自动的重力坝动态断裂分析模型。该模型继承了SBFEM在断裂分析中高精度和高效率的优势,通过建立多边形比例边界有限单元广义动态应力强度因子的时域分析方法实现任意时刻断裂参数的求解,并结合裂缝扩展准则可实时判定裂缝稳定性;对达到临界状态的裂缝采用多边形网格局部重剖分技术,开发了考虑裂缝张开-闭合行为的动态接触模拟算法,进而实现了裂缝动态扩展高效自动化模拟。以Koyna重力坝为研究对象,考虑大坝库水动力相互作用,模拟了地震作用下坝体裂缝扩展过程,获得了断裂路径,验证了模型的正确性。其后,进一步探讨了数值模型中网格密度和裂缝扩展步长等因素的影响,结果显示仅用粗网格即可获得满意的计算结果,且三种裂缝扩展步长模拟的大坝裂缝扩展轨迹接近,但随着裂缝扩展步长增大,大坝更早失效破坏。研究成果可为混凝土坝的地震断裂分析提供有力的技术手段。

关键词：比例边界有限元动态断裂多边形单元重力坝裂缝扩展局部网格重剖分

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地震作用下混凝土重力坝破坏过程与破坏形态数值仿真

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水利学报 2011年第10期42卷 1209-1217页

作者：李晓燕钟红林皋大连理工大学建设工程学部辽宁大连116024

在考虑混凝土材料细观非均匀性影响的基础上,探讨了在材料参数和地震动等不确定性因素影响下混凝土重力坝的破坏过程和破坏形态。通过对金安桥混凝土重力坝的180个样本的非线性数值模拟统计分析,得到了不同水平地震作用下的大坝损伤破... 详细信息

在考虑混凝土材料细观非均匀性影响的基础上,探讨了在材料参数和地震动等不确定性因素影响下混凝土重力坝的破坏过程和破坏形态。通过对金安桥混凝土重力坝的180个样本的非线性数值模拟统计分析,得到了不同水平地震作用下的大坝损伤破坏情况,并提炼出4种典型的破坏形态。计算结果表明随着地震动的增大,大坝损伤总体上趋于严重,但也存在高地震动水平下轻微损伤的情况。典型的破坏形态除了坝头折断、坝踵开裂以外,还发现了下游面起裂、贯穿至上游的情况,且随着地震峰值加速度的增大而越发明显。这对于全面了解重力坝地震损伤的薄弱环节,优化抗震措施提高大坝抗震能力是十分有意义的。

关键词：混凝土重力坝非均匀性影响破坏过程破坏形态数值模拟

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基于破坏形态的重力坝地震易损性研究

大连理工大学学报 2012年第1期52卷 60-65页

作者：钟红李晓燕林皋大连理工大学建设工程学部辽宁大连116024

大坝的地震风险分析是评价和改进大坝抗震安全度的有效工具.大坝的地震易损性是指大坝在给定地震荷载作用下发生各级损伤的条件概率,是地震风险研究(地震危险性分析、地震易损性分析、地震灾害损失评估)的3个主要组成部分之一.在考虑混... 详细信息

大坝的地震风险分析是评价和改进大坝抗震安全度的有效工具.大坝的地震易损性是指大坝在给定地震荷载作用下发生各级损伤的条件概率,是地震风险研究(地震危险性分析、地震易损性分析、地震灾害损失评估)的3个主要组成部分之一.在考虑混凝土材料细观层次非均匀性影响的基础上,通过对碾压混凝土重力坝强震损伤破坏形态和过程的大量数值模拟,总结提炼了重力坝的典型震害形态,并据此提出了重力坝的五级震害等级划分标准.结合大坝设计地震超越概率,提出了大坝易损性分析方法,给出了金安桥重力坝挡水坝段的地震易损性曲线.研究结果可为混凝土重力坝的抗震设计和加固决策等提供参考.

关键词：地震易损性细观非均匀性地震风险震害等级

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美国经济尚无“大萧条”之虞

国际金融研究 2002年第10期 4-9页

作者：钟红中国银行国际金融研究所

2000年美国经济结束了长达10年的持续增长,2001年11月美国全国经济研究局(NBER)宣布从当年3月开始美国经济进入衰退,此后对美国经济走势的评估和预测便成为全球关注的热点.

关键词：美国经济 “大萧条” 市场预测

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任意裂纹面荷载作用下界面断裂分析

哈尔滨工业大学学报 2016年第2期48卷 152-157页

作者：钟红宋平平大连理工大学建设工程学部

为研究裂纹面上作用的荷载对裂纹稳定性的影响,本文基于比例边界有限元方法提出裂纹面作用有任意方向、任意大小面荷载的界面应力强度因子求解模型.界面裂纹具有复数形式的应力奇异性指数,在任意裂纹面荷载作用下其奇异应力场更为复杂.... 详细信息

为研究裂纹面上作用的荷载对裂纹稳定性的影响,本文基于比例边界有限元方法提出裂纹面作用有任意方向、任意大小面荷载的界面应力强度因子求解模型.界面裂纹具有复数形式的应力奇异性指数,在任意裂纹面荷载作用下其奇异应力场更为复杂.应用本模型,径向的位移和应力可解析求解,无需网格细分即可自动反映裂尖的应力奇异性.裂纹面上的任意荷载首先可分解成平行于裂纹面以及垂直于裂纹面的分量,并进一步分解成有限项幂函数的和.对每个幂函数荷载解析求解,基于线性叠加原理获得结构在全部荷载作用下的解.该模型对各向同性材料和各向异性材料均适用.文中通过板承受裂缝面荷载时的应力强度因子求解的多个算例对该模型进行了验证和应用,对板的几何尺寸和双材料参数进行了敏感性分析,并应用于重力坝坝踵界面裂缝在水压力作用下的应力强度因子求解.

关键词：比例边界有限元界面断裂任意裂纹面荷载应力强度因子

基于货币国际化视角的国际债券市场研究文献综述

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国际金融研究 2018年第7期 64-77页

作者：钟红中国银行国际金融研究所

20世纪60年代至80年代,随着欧洲美元债券市场和外国债券市场的发展,出现了大量关于国际债券市场的研究文献。其中,部分文献涉及欧洲美元债券市场对美元国际化影响的研究,为我们认识国际债券市场发展与货币国际化之间的关系提供了文献基... 详细信息

20世纪60年代至80年代,随着欧洲美元债券市场和外国债券市场的发展,出现了大量关于国际债券市场的研究文献。其中,部分文献涉及欧洲美元债券市场对美元国际化影响的研究,为我们认识国际债券市场发展与货币国际化之间的关系提供了文献基础。20世纪90年代后期,由于亚洲金融危机的爆发,对国际债券市场的研究逐渐转向亚洲债券市场发展问题。2008年全球金融危机后,国际货币体系改革呼声提高,人民币国际化持续推进。在对人民币国际化职能演进的相关研究中,也出现了一些关于人民币国际债券市场对人民币国际化影响的研究。本文按照相关研究的历史发展脉络,以国际债券市场发展对货币国际化的影响为逻辑主线,从国际债券市场发展与货币国际化的关系、亚洲债券市场发展与亚洲货币金融合作、人民币国际债券市场发展与人民币国际化等三个方面,对相关文献进行系统梳理和综述。本文认为,发展人民币国际债券市场能够在资本与金融账户项下提供更加顺畅的人民币流出通道和回流通道,将有助于为人民币国际化奠定更加坚实持久的基础。

关键词：国际债券人民币国际债券市场人民币国际化

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基于等几何分析的比例边界有限元方法

计算力学学报 2012年第3期29卷 433-438页

作者：张勇林皋胡志强钟红大连理工大学建设工程学部工程抗震研究所大连116024

提出了一种具有比例边界有限元的半解析特性和等几何分析的几何特性的新方法。该新方法是在比例边界有限元框架中用NURBS曲线或曲面精确描述域边界几何形状,同时域边界位移场采用描述几何形状的NURBS形函数等参构造。这种新方法具有比... 详细信息

提出了一种具有比例边界有限元的半解析特性和等几何分析的几何特性的新方法。该新方法是在比例边界有限元框架中用NURBS曲线或曲面精确描述域边界几何形状,同时域边界位移场采用描述几何形状的NURBS形函数等参构造。这种新方法具有比例边界有限元固有的径向解析特性和NURBS的高阶连续性的优点。数值算例显示,与传统的比例边界有限元相比,基于等几何分析的比例边界有限元方法提高了域边界单元和域内应力场的连续性,减少了计算自由度。应用此方法可以用较少的计算自由度获得更高连续阶和更高精度的位移、应力和应变场。

关键词：比例边界有限元等几何分析