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坝体—地基—库水体系的动力有限元分析及其应用

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水电能源科学 2012年第1期30卷 40-44页

作者：龚亚琦陈琴崔建华谢小玲长江科学院材料与结构研究所湖北武汉430010

基于动力有限元理论建立了坝体-地基-库水体系的数值模型,分析了库水和地基联合作用对结构动力响应的影响,探讨了计算过程中涉及的动力响应输入和地震波处理等相关问题,并以某水电站岸坡坝段为例,比较了坝体-地基-库水模型与传统附加质... 详细信息

基于动力有限元理论建立了坝体-地基-库水体系的数值模型,分析了库水和地基联合作用对结构动力响应的影响,探讨了计算过程中涉及的动力响应输入和地震波处理等相关问题,并以某水电站岸坡坝段为例,比较了坝体-地基-库水模型与传统附加质量-无质量地基模型的地震响应结果。结果表明,与传统附加质量-无质量地基模型相比,坝体-地基-库水模型的位移和应力均有较大的降低,可为设计安全储备提供参考。

关键词：坝体-地基-库水体系动力有限元分析流固耦合无限地基地震动输入

加筋土挡墙动力有限元分析与地震反应分析方法研究

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加筋土挡墙动力有限元分析与地震反应分析方法研究

作者：蒋建清湖南大学

学位级别：硕士

土工加筋技术是一门新兴的土工加固技术,加筋土挡土墙是加筋土的主要应用形式之一。虽然在国内外已经得到了广泛的应用,但其理论研究滞后于实践,许多研究尚处于初始阶段。随着加筋土挡墙应用领域的拓宽,对加筋土挡墙结构进行动力特性研... 详细信息

土工加筋技术是一门新兴的土工加固技术,加筋土挡土墙是加筋土的主要应用形式之一。虽然在国内外已经得到了广泛的应用,但其理论研究滞后于实践,许多研究尚处于初始阶段。随着加筋土挡墙应用领域的拓宽,对加筋土挡墙结构进行动力特性研究与地震反应分析方法研究是不可回避的重要课题。本文在前人研究的基础上,进一步分析了加筋土及加筋土挡墙的工作机理和计算设计理论,对加筋土挡墙进行了动力有限元数值模拟分析,研究了其地震反应分析方法。具体有以下几部分内容:第一部分综合分析了加筋土挡墙的国内外研究动态,对加筋土的加筋机理、筋-土摩擦系数和地震下的稳定性问题,进行了理论分析探讨。提出了地震作用下加筋带的界限配筋率和其临界长度的计算公式。影响筋带拉拔摩擦系数的本质因素是筋材的粗糙度和土的剪胀性,提出了能反映这些因素的筋带拉拔摩擦系数估值公式。这些都可为加筋土工程的设计和研究提供有益参考。第二部分使用大型通用有限元软件ANSYS,通过引入筋-土、面板-土接触单元,建立了由土体单元、接触单元、面板单元和加筋材单元组合的加筋土挡墙非线性有限元模式,进行了动力有限元数值模拟分析,得出了一些关于加筋土挡墙动力响应的定性结论。第三部分对加筋土挡墙地震反应分析方法进行了研究,提出了一种简化分析方法。以前人对土层地震反应分析理论的研究为基础,通过考虑筋材对土层的刚度和土层间摩擦的影响,将加筋土挡墙结构简化为一个集中质量的多自由度系统。运用土动力学和结构动力学的知识,推导了加筋土挡墙集中质量模型的运动方程。使用大型数值计算软件MATLAB求出挡墙运动方程的数值解,完成加筋土挡墙地震反应分析。这些基于数值模拟的分析为系统的研究加筋土挡墙地震反应分析方法打下了一定基础。

关键词：加筋土挡墙计算设计理论工作机理动力有限元分析动力响应地震作用地震反应分析方法集中质量分析模型

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纵波扭转波传播理论研究与动力有限元分析

纵波扭转波传播理论研究与动力有限元分析

作者：鲍树峰长沙理工大学

学位级别：硕士

桩被“植”入地下,是看不见的“地下隐蔽工程”,施工过程中某一环节处理不当,都可能形成桩基缺陷(缩径、扩径、离析、断桩),缺陷的存在必将影响桩的工作性能。桩基极限承载力受两大方面因素的制约:一是桩周土层对桩的极限支承能力,二是... 详细信息

桩被“植”入地下,是看不见的“地下隐蔽工程”,施工过程中某一环节处理不当,都可能形成桩基缺陷(缩径、扩径、离析、断桩),缺陷的存在必将影响桩的工作性能。桩基极限承载力受两大方面因素的制约:一是桩周土层对桩的极限支承能力,二是桩身的极限抗压(拉、弯)承载能力。对绝大多数工程来说,若设计合理,土对桩基的支承承载力一般都能满足设计要求。然而,工程桩的单桩极限承载力主要取决于桩身的承载力,因此,施工过程中造成的桩身质量缺陷是影响工程桩极限承载力的最主要因素。于是,如何对桩基质量进行有效的评价是一个亟待解决的问题。基桩完整性检测目前主要使用应力波反射波法。该方法以经典的一维纵波理论为基础,虽然简单易行,但其对浅部缺陷、小缺陷以及极深部位的缺陷极不敏感。因此,无论是定性分析上还是定量分析上,仅靠应力波反射波法,是无法对桩基质量上做出准确的判断的。鉴于应力波反射波法存在的不足,本文从理论上分析了桩顶表面上传播的波(P波、S波、R波)以及圆截面桩中各种应力波(钟型脉冲波、扭转波、弯曲波)传播的机理,进而证实:基桩动测实践中,应力波中同时存在纵波、横波、表面波以及弯曲波等多种成分。并且,本文对这些波种进行了相应的数值分析,同时,对在桩周土阻力存在的情况下,一维弹性桩中一维纵波和扭转波的传播特性进行了相应的研究,进而提出了纵波扭转波综合分析法。并通过动力有限元方法和工程实例证实了纵波扭转波综合分析方法的合理性和可行性。

关键词：圆截面桩纵波扭转波弯曲波纵波扭转波综合分析动力有限元分析

轴对称问题的对角线化—致质量矩阵和弹塑性撞击的动力有限元分析

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应用数学和力学 1982年第4期 429-448页

作者：钱伟长北京清华大学

本文找到了轴对称问题的三角圆环有限元的对角线化一致质量矩阵,从而克服了集总质量法的粗略随意性所引起的不安,以及一致质量法的非对角线项对计算工作带来的麻烦.本文也对弹塑性轴对称撞击问题提供了动力有限元分析计算的基础.

关键词：对角线项质量矩阵轴对称直线反射变换三角圆动力有限元分析弹塑性

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静力及动力有限元分析的凝聚技术

甘肃工业大学学报 1986年第1期 43-52页

作者：王为杰

本文第一部分介绍一种比较简单的静力凝聚方法。它能对未知变量自动进行分组,而不是对体系进行凝聚划分,无需对凝聚运算准备数据和信息,因而程序的通用性较强。这一部分的末尾附有框图和数例。第二部分主要讨论动力凝聚。所提出的方法... 详细信息

本文第一部分介绍一种比较简单的静力凝聚方法。它能对未知变量自动进行分组,而不是对体系进行凝聚划分,无需对凝聚运算准备数据和信息,因而程序的通用性较强。这一部分的末尾附有框图和数例。第二部分主要讨论动力凝聚。所提出的方法是将凝聚后的非线性缩减方程(已考虑惯性力的影响)转化为一个形式上的线性方程,从而能够应用一般计算方法提取特征值,而且有较高的精度。

关键词：方程刚度阵凝聚技术静力自由度数阶数动力有限元分析

穿黄隧洞开挖爆破对灌浆帷幕影响动力有限元分析

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甘肃水利水电技术 2013年第3期49卷 32-35页

作者：姜凌宇李洪涛中国水利水电第五工程局有限公司四川成都610066 四川大学水电学院四川成都610065

依托南水北调东线穿黄隧洞这一典型工程,开展隧洞开挖爆破对灌浆帷幕影响的动力有限元分析,对确保隧洞施工安全顺利进行尤为重要。研究结果可供江河湖泊下的工程施工借鉴,具有广泛的应用前景。

关键词：隧洞开挖爆破灌浆帷幕影响动力有限元分析

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结构动力有限元分析中材料阻尼模型的注记

建筑施工 2018年第7期40卷 1242-1244页

作者：宋雪飞上海建工集团工程研究总院上海201114

提出了工程材料存在振动耗能常数的假定,在此基础上根据有限元理论推导出结构单元阻尼矩阵的表达形式,得到振型阻尼比与振型频率之乘积为常数的理论结果。以3座原型桥梁和1座模型桥梁振型阻尼比和振型频率的实测数据验证了理论结果的合... 详细信息

提出了工程材料存在振动耗能常数的假定,在此基础上根据有限元理论推导出结构单元阻尼矩阵的表达形式,得到振型阻尼比与振型频率之乘积为常数的理论结果。以3座原型桥梁和1座模型桥梁振型阻尼比和振型频率的实测数据验证了理论结果的合理性。在所述阻尼假定下,形成单元阻尼矩阵和总体阻尼矩阵的规则与质量矩阵和刚度矩阵相同,便于大规模的动力有限元计算。

关键词：动力有限元分析材料振动耗能常数阻尼矩阵阻尼比