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静动力作用下高拱坝坝肩稳定性三维分析

岩石力学与工程学报 2008年第S1期27卷 3058-3063页

作者：王忠耀李明超秦朝霞梁辉张伯艳天津大学建筑工程学院天津300072 中国水电工程顾问集团公司中南勘测设计研究院湖南长沙410014 中国水利水电科学研究院工程抗震研究中心北京100044

按照静载设计、动载复核的设计原则,基于地质勘测资料,针对坝肩抗滑稳定问题的三维特性,采用关键块体理论来识别和描述被结构面切割的岩体,确定相应的控制性滑块,进而运用程序实现三维刚体极限平衡法,选取不同高程的试算面对某水电站300... 详细信息

按照静载设计、动载复核的设计原则,基于地质勘测资料,针对坝肩抗滑稳定问题的三维特性,采用关键块体理论来识别和描述被结构面切割的岩体,确定相应的控制性滑块,进而运用程序实现三维刚体极限平衡法,选取不同高程的试算面对某水电站300m级高拱坝左、右岸坝肩的静动力抗滑稳定性进行计算分析。在动力分析中,将坝体、库水及其地基作为整个体系,充分考虑坝体、地基和库水三者的动力相互作用。静动综合计算分析的结果表明,拱坝左、右岸坝肩在静力作用下是安全的,且安全富裕较大;在地震作用下也是安全的,但安全裕度不大。这为该拱坝的设计和论证提供了重要的科学依据。

关键词：水利工程坝肩稳定性高拱坝三维分析水电工程

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基于强度折减法的库岸滑坡三维有限元分析

岩土力学 2010年第5期31卷 1604-1608页

作者：邓华锋李建林王乐华周济芳邓成进三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学土木与建筑学院湖北宜昌430072 二滩水电开发有限责任公司成都610021

通过现场踏勘调研,根据滑坡的环境地质条件,详细探讨了该库岸滑坡的成因机制和演化过程,并重点分析了滑坡失稳的影响因素。建立滑坡体的三维有限元模型,运用有限元强度折减理论对其稳定性进行了计算分析。结果表明,滑坡体在天然状况下... 详细信息

通过现场踏勘调研,根据滑坡的环境地质条件,详细探讨了该库岸滑坡的成因机制和演化过程,并重点分析了滑坡失稳的影响因素。建立滑坡体的三维有限元模型,运用有限元强度折减理论对其稳定性进行了计算分析。结果表明,滑坡体在天然状况下是稳定的,库水位上升至正常蓄水位时将超过滑坡前缘高程,滑坡安全系数降低,不满足规范规定的最小安全系数的要求,在考虑降雨入渗、库水位骤降时,滑坡进一步趋于危险;在考虑蓄水+地震工况时,库岸滑坡有失稳的可能。据此提出了削坡减载治理措施,治理后滑坡在各工况下的安全系数均满足规范的要求,研究成果对滑坡的治理具有较大的参考价值。

关键词：库岸滑坡强度折减成因机制三维分析

三维与二维光学成像在胶质母细胞瘤空间异质性研究中的比较与应用研究

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三维与二维光学成像在胶质母细胞瘤空间异质性研究中的比较与应用...

作者：郭靖琳南方医科大学

学位级别：硕士

胶质瘤（Glioma）是中枢神经系统最常见的原发性肿瘤,占成人中枢神经系统恶性肿瘤80%以上。其中胶质母细胞瘤（Glioblastoma Multiform,GBM）最为常见,恶性程度最高。GBM具有分化差,细胞多形性,核异型性,活跃的有丝分裂象,微血管肾小球... 详细信息

胶质瘤（Glioma）是中枢神经系统最常见的原发性肿瘤,占成人中枢神经系统恶性肿瘤80%以上。其中胶质母细胞瘤（Glioblastoma Multiform,GBM）最为常见,恶性程度最高。GBM具有分化差,细胞多形性,核异型性,活跃的有丝分裂象,微血管肾小球样增生以及假栅栏样坏死等病理特征。目前临床上GBM的公认治疗手段为最大安全范围内手术切除肿瘤,同时结合放疗、化疗。但是GBM患者的预后不容乐观。随着对GBM认识加深,GBM的异质性被认为是各种全面治疗抵抗以及预后不良的关键原因。然而传统的组织切片,采用苏木素-伊红染色、免疫组织化学和免疫荧光等二维（2D）的分析方法难以全面体现GBM空间异质性。近年研发出来的利用化学试剂使器官或大块生物组织透明,光学仪器直接进行观察的透明化-三维（3D）成像技术在神经网络研究中得到广泛运用。本研究通过从细胞形态、细胞分布特征、组织结构、GBM细胞空间分布异质性四个方面对透明化-3D成像技术与2D图像成像技术的图像信息呈现特点进行比较。第一章光学组织透明化技术适用于正常脑组织与GBM组织方法:应用CUBIC和iDISCO+光学组织透明化技术分别对正常大鼠脑和人类GBM及正常脑组织处理,并使用DAPI进行细胞核染色,通过使用多光子显微镜对深部组织成像,评估透明化3D成像效果。结果:应用CUBIC和iDISCO+光学组织透明化技术分别处理大鼠脑组织和GBM组织后,观察到组织透亮,光线未发生明显扭曲,多光子显微镜从不同角度,不同深度清晰详细人类GBM及正常脑组织成像。第二章2D与3D成像方式在脑组织与GBM组织中的比较方法:应用IHC、IF技术在组织石蜡包埋切片、GBM原代细胞培养进行标记染色,显微镜成像;应用光学组织透明化技术对脑组织透明化,进行标记染色,多光子显微镜3D成像。结果:细胞形态、分布以及大体空间结构三方面对比发现在2D技术图像中阳性结果清晰可靠却未能整体三维观察,缺乏立体形态信息;光学组织透明化3D成像可以从不同角度、不同深度、不同层面定性、定量及整体观察细胞形态、分布,此外还清晰展示了脑组织中髓鞘与血管的走行,展现出了 3D成像反映组织细节空间建构的优势。第三章3D成像方法为GBM提供了精确的空间异质性信息方法:应用光学组织透明化技术、IF技术分别处理GBM组织,细胞干性标记,星形胶质细胞分化标记,血管标记,免疫细胞标记荧光染色,应用多光子显微镜、荧光显微镜分别成像分析。结果:GBM组织中不同深度层面肿瘤细胞的干性、分化程度、微血管及免疫细胞细胞密度不均匀分布。总的来说2D成像方法准确展示出了细胞的平面形态和蛋白表达定位,3D成像方法在跨越大尺度空间的细胞立体形态、分布以及组织大型结构时展现了显著优势。此外,联合运用2D和3D的成像分析方法进一步发挥优势认识了 GBM细胞的空间异质性。

关键词：胶质母细胞瘤光学组织透明化空间异质性二维分析三维分析

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气垫船三维耐波性分析

船舶力学 2009年第4期13卷 557-565页

作者：周佳唐文勇张圣坤上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240 中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011

文章将气垫船耐波性分析理论从二维发展为三维,在Matlab平台上编制相应计算程序,所得计算结果同原有二维分析结果对比,对气垫船固有特性描述更为明确,计算结果令人满意。在此基础上,对某艇三维耐波性响应进行了分析,计算结果显示在艇固... 详细信息

文章将气垫船耐波性分析理论从二维发展为三维,在Matlab平台上编制相应计算程序,所得计算结果同原有二维分析结果对比,对气垫船固有特性描述更为明确,计算结果令人满意。在此基础上,对某艇三维耐波性响应进行了分析,计算结果显示在艇固有频率处,升沉、纵摇和横摇响应互相耦合,使艇处于危险工况。该结果可供工程设计和驾驶者参考,具有一定的实际应用价值。

关键词：气垫船耐波性三维分析

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功能梯度材料矩形板的三维静动态响应分析

力学学报 2010年第2期42卷 325-331页

作者：周凤玺李世荣兰州理工大学土木工程学院兰州730050 西部土木工程防灾减灾教育部工程中心兰州730050 扬州大学建筑科学与工程学院扬州225009

基于线弹性理论的基本方程,选用3个位移分量和3个应力分量作为状态变量,利用状态空间法建立了功能梯度矩形板的三维状态方程.考虑四边简支的边界条件,采用打靶法数值求解了材料常数沿板厚按幂率变化的弯曲问题和自由振动问题,为求解功... 详细信息

基于线弹性理论的基本方程,选用3个位移分量和3个应力分量作为状态变量,利用状态空间法建立了功能梯度矩形板的三维状态方程.考虑四边简支的边界条件,采用打靶法数值求解了材料常数沿板厚按幂率变化的弯曲问题和自由振动问题,为求解功能梯度材料三维弹性响应提供了一种方法.并且给出了功能梯度材料三维矩形板的静动态响应受组分材料分布以及板厚长比变化的影响规律.

关键词：功能梯度材料三维分析状态空间法打靶法静力弯曲自由振动

洪泽湖北部黄泛区三维地质建模及可视化系统的应用研究

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能源与环保 2022年第11期44卷 80-84页

作者：徐徕夏睿姜峰吴千丰许长青国网江苏省电力有限公司江苏南京210000 国网江苏省电力有限公司宿迁供电分公司江苏宿迁223800

传统地质调查存在信息庞杂、叠加失真和评价失效等问题,难以应用于工程决策中,而大量勘察工作所积累复杂多样地质数据,也给工程顺利进展带来极大困扰。以洪泽湖北部黄泛区(泗阳县)为例,从三维地质建模系统及可视化的概念出发,探讨了基... 详细信息

传统地质调查存在信息庞杂、叠加失真和评价失效等问题,难以应用于工程决策中,而大量勘察工作所积累复杂多样地质数据,也给工程顺利进展带来极大困扰。以洪泽湖北部黄泛区(泗阳县)为例,从三维地质建模系统及可视化的概念出发,探讨了基于钻孔数据的三维建模的一般过程,包括数据库建立、系统开发、信息查询与管理、三维模型建立及可视化分析。研究得出,基于Access数据库建立了综合地质数据库,实现了数据库和软件的基本功能;基于Sakia3D平台,采用“钻孔—层面”模型方法,建立了泗阳县三维地质模型;研发了基于三维模型的剖面分析和专业剖切分析功能。研究提高了软件可操作性,节省了工程造价,缩短了工期。

关键词：黄泛区三维地质建模可视化三维分析地理信息系统

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危岩三维稳定性分析方法研究

危岩三维稳定性分析方法研究

作者：秦鑫重庆交通大学

学位级别：硕士

危岩崩塌是一种世界泛生型地质灾害,对危岩崩塌地质灾害的防治研究具有重大科学价值。危岩崩塌地质灾害防治工作的首先任务是危岩的识别与危岩稳定性分析。危岩稳定性计算是危岩崩塌地质灾害防治的关键,合理准确的计算方法对危岩崩塌地... 详细信息

危岩崩塌是一种世界泛生型地质灾害,对危岩崩塌地质灾害的防治研究具有重大科学价值。危岩崩塌地质灾害防治工作的首先任务是危岩的识别与危岩稳定性分析。危岩稳定性计算是危岩崩塌地质灾害防治的关键,合理准确的计算方法对危岩崩塌地质灾害防灾减灾预测具有重大意义。目前针对危岩稳定性分析的理论有极限平衡理论,结构理论、断裂扩展论,能量论,动力时程分析,波动理论、突变理论、几何学等。总的来说危岩稳定性计算的发展经历了材料力学法→断裂力学分析法的过程,具体涉及力学解析法、图解法、数值分析法。危岩稳定性计算方法的研究发展至今,仍是在假定危岩体主控结构面是由贯通段和非贯通段组成且结构面形态不随危岩长度方向变化的条件下,着眼于危岩体主控结构面二维扩展问题,未涉及危岩体主控结构面分布形态为贯通区域和非贯通区域组合情况下的危岩体主控结构面三维稳定性问题。危岩体失稳破坏的本质是岩体内部错综复杂的裂纹在空间上的发展贯通,其发展方向、规模、速度(突变)都具有不确定性且个体差异大,因此从微观角度分析计算危岩体稳定性于工程计算意义不大,而将危岩贯通形态看做宏观裂纹并利用微观断裂力学的知识来计算分析危岩体的稳定性,从断裂力学的本质来说该方法的合理性值得进一步论证,值得注意的是目前施行的《地质灾害防治工程设计规范》(DB50/5029-2004)在危岩体稳定性计算这一块采用的是刚体力学理论的二维平衡,其计算方法具有一定的简易性、实用性,但其忽略了危岩体的三维形体特征。鉴于目前研究的不足和工程应用需要,本文基于重庆万州首立山危岩典型实例,立足三维空间,考虑危岩体三维形态特性和主控结构面的分布情况,利用极限平衡理论和岩体强度理论对中间区域粘结周边贯通型危岩的三维稳定性计算方法进行了研究,研究成果可归纳如下:1)分析梳理了目前危岩稳定性计算方法的优劣点,发现目前危岩稳定性计算方法大多着眼于危岩主控结构面二维扩展问题而忽略了危岩体是三维实体的问题本质,而且分析计算模型大多数采用的是贯通段和非贯通段组成的线性模型,缺乏对中间区域粘结周边贯通型危岩三维稳定性的计算方法的研究。2)基于重庆万州首立山危岩实例深入系统剖析了中间区域粘结周边贯通型危岩形成演化机制,并基于岩体力学、断裂力学理论从微观角度分析了岩体剪断拉断机制。3)采用斜坡上滑块失稳运动实例侧面论述了危岩失稳方式和危岩体形体特征之间的关系,研究表明危岩三维形体特征是决定危岩体失稳方式的主要因素,对于危岩体稳定性的计算分析具有方向性作用。4)聚焦危岩领域研究缺陷和工程应用需求,考虑危岩体三维形体特征、主控结构面粘结情况,立足三维空间,基于极限平衡理论、强度理论,首次系统构建了滑塌式、倾倒式、坠落式等三类危岩的三维稳定性计算方法。5)结合重庆万州首立山危岩W53、W51对本文提出的危岩体三维计算方法进行实例分析,与工程实际监测结果对比分析发现采用本文所提出的危岩三维稳定计算方法来分析判断危岩的稳定性更加切合实际。

关键词：危岩三维分析稳定性分析极限平衡计算方法

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基于三维模型的凹凸性立体分析

信息记录材料 2023年第2期24卷 103-105页

作者：周斌黄榜彪广西科技大学自动化学院广西柳州505006 广西科技大学土木建筑工程学院广西柳州505006

本文研究并构建的是基于计算机模拟技术的三维立体模型的凹凸性分析系统,将其中的数据与激光测绘数据综合对比分析,最后生成所需要的数据文件。本文研究重点在数字三维模型的构建,包括立体三维模型凹凸性分析以及通过旋转矢量法实现三... 详细信息

本文研究并构建的是基于计算机模拟技术的三维立体模型的凹凸性分析系统,将其中的数据与激光测绘数据综合对比分析,最后生成所需要的数据文件。本文研究重点在数字三维模型的构建,包括立体三维模型凹凸性分析以及通过旋转矢量法实现三维剖面两个方面。在立体三维模型分析中,数字立体模型以整体内插、逐步内插、逐点内插为主要内插法;旋转矢量法以球面模型为基础,实现立体的三维交互。研究结果表明,基于计算机模拟技术的三维立体凹凸性分析技术对数字三维模型的分析具有很好的可行性。

关键词：光射技术三维分析数学模型数据

模拟热–水–应力耦合作用的三维节理单元及其数值分析

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岩土工程学报 2009年第8期31卷 1213-1218页

作者：张玉军中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071

对于具有相同厚度的空间8节点等参数节理单元,考虑温度和孔隙水压力的影响,将其的应力–位移关系加以拓展,建立了相应的应力平衡方程、水连续性方程、能量守恒方程,使之可用于分析饱和–非饱和岩体中存在不连续面时的热–水–应力耦合问... 详细信息

对于具有相同厚度的空间8节点等参数节理单元,考虑温度和孔隙水压力的影响,将其的应力–位移关系加以拓展,建立了相应的应力平衡方程、水连续性方程、能量守恒方程,使之可用于分析饱和–非饱和岩体中存在不连续面时的热–水–应力耦合问题,并结合实体单元,研制出相应的三维有限元程序。针对一个假定的核废物地质处置模型,通过有、无节理的热–水–应力耦合过程数值分析,显示与无节理的情况相比,由于节理的存在使得近场岩体中的温度、应力及水流速度的分布与数值都发生了明显的变化,特别是节理附近的岩体中有某种水流"冷却"作用和一定程度的应力集中现象,其它部位岩体的应力也有所增加。

关键词：热-水-应力耦合节理单元有限元方法三维分析