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粘弹塑性损伤时变力学在岩土工程施工分析中的应用

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工程力学 2005年第4期22卷 84-89,105页

作者：王华宁曹志远同济大学航空航天与力学学院固体力学教育部重点实验室上海200092

以损伤时变体为研究对象,将时变力学与损伤力学耦联,给出粘弹塑性损伤时变力学理论基本方程和数值计算公式。通过对某地下煤层开采过程的计算机仿真分析,探讨形状时变引起的粘弹塑性时变体损伤场和位移场的时空演化过程,并研究单煤层单... 详细信息

以损伤时变体为研究对象,将时变力学与损伤力学耦联,给出粘弹塑性损伤时变力学理论基本方程和数值计算公式。通过对某地下煤层开采过程的计算机仿真分析,探讨形状时变引起的粘弹塑性时变体损伤场和位移场的时空演化过程,并研究单煤层单向开采和对挖开采方式的路径相关性问题。研究表明,应用损伤时变理论分析,可得到力学状态连续演化过程,为施工分析与预测提供科学的有效手段;不同施工路径,力学状态中间演化过程和最终结果均有较大差别,非线性(包括损伤)材料施工产生的最终力学状态与路径相关这一现象普遍存在,这对工程分析与学术研究具有一定应用与理论价值。

关键词：时变力学岩土工程施工分析损伤演化粘弹塑性

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诱导顶板崩落时变力学模型的建立与应用

中南大学学报（自然科学版） 2007年第6期38卷 1212-1218页

作者：胡建华苏家红周科平张世超古德生中南大学资源与安全工程学院湖南省深部金属矿产开发与灾害控制重点实验室湖南长沙410083

运用时变力学理论,针对大厂铜坑矿顶板诱导崩落试验采场的地质特征,建立有限元基本方程和时变力学模型,采用多步骤开挖的准时变力学有限元方法,模拟不同顶板诱导失稳崩落模式下的塑性区发展、东西预裂硐室与崩顶硐室的安全系数,对比研... 详细信息

运用时变力学理论,针对大厂铜坑矿顶板诱导崩落试验采场的地质特征,建立有限元基本方程和时变力学模型,采用多步骤开挖的准时变力学有限元方法,模拟不同顶板诱导失稳崩落模式下的塑性区发展、东西预裂硐室与崩顶硐室的安全系数,对比研究确定顶板诱导可控失稳崩落的诱导模式,即先预裂爆破后切顶诱导崩落,其塑性区主要控制在东西两条预裂缝之间,垂直向达到顶板上方58m处,最小安全系数为1.1。采用数字式全景钻孔摄像技术,对铜坑矿顶板诱导崩落实验采场的顶板围岩诱导效果进行可视化监测。发现生成20～40mm宽的预裂缝,在顶板围岩中出现大量"X"型次生裂隙。实践结果表明,该模式可以有效地实施顶板的诱导可控失稳崩落。

关键词：诱导崩落时变力学有限元稳定性全景数字钻孔摄像

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大跨度拱桥施工稳定性的时变力学分析

铁道学报 2000年第5期22卷 55-59页

作者：赵雷卜一之西南交通大学桥梁及结构工程系四川成都610031

大跨度拱桥在施工过程中的稳定性计算 ,是以施工期间变化着的不完整结构在不断改变的工作荷载下的分析为依据的。本文按时变力学分析方法 ,研究了大跨度拱桥的施工稳定性问题 ,较好地模拟了施工过程的结构行为。

关键词：大距度拱桥稳定性时变力学非线性分析

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时变力学及其工程应用

力学与实践 1999年第5期21卷 1-4页

作者：曹志远同济大学工程力学与技术系上海200092

本文阐述时变力学这一新的研究方向，对其基本课题、特征及力学、数学方法与进展作了较为系统概述，并结合工程实践说明时变固体力学方向研究的重要性与发展前景．

关键词：时变力学施工力学工艺力学固体力学

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土木工程分析的施工力学与时变力学基础

土木工程学报 2001年第3期34卷 41-46页

作者：曹志远同济大学

提出土木工程施工力学分析及其时变力学基础的研究方向 ,对其基本课题、特征及力学、数学基础与方法作了较为系统阐述 ,并结合工程实践说明本方向研究重要性与发展前景。

关键词：施工力学时变力学土木工程

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无限粘弹性平面中孔洞扩展的时变力学解析解

固体力学学报 2006年第3期27卷 319-323页

作者：王华宁曹志远同济大学航空航天与力学学院上海200092

从粘弹性时变力学基本方程出发,针对Maxwell本构模型,导出了双向等压下粘弹性平面中圆孔半径任意规律扩展时的时变力学解析解.在内径线性时变时,其结果与用对应原理法得出的解相同,其解的可靠性得到验证.与对应原理法相比,文中的结果适... 详细信息

从粘弹性时变力学基本方程出发,针对Maxwell本构模型,导出了双向等压下粘弹性平面中圆孔半径任意规律扩展时的时变力学解析解.在内径线性时变时,其结果与用对应原理法得出的解相同,其解的可靠性得到验证.与对应原理法相比,文中的结果适用于半径任意时变情况,更具一般性.

关键词：时变力学粘弹性解析解

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岩体施工过程损伤演化预测的时变力学分析

应用力学学报 2002年第4期19卷 134-138页

作者：王华宁曹志远同济大学固体力学教育部重点实验室上海200092

由建立的岩体损伤本构模型 ,依据时变力学理论对岩体进行不同施工路径下的分步开挖计算 ,并对施工过程中各点损伤演化历程进行计算机仿真模拟 ,以预测后续开挖的损伤状态及寻求较优施工步序。理论及算例分析均表明 :存在损伤演化时 ,不... 详细信息

由建立的岩体损伤本构模型 ,依据时变力学理论对岩体进行不同施工路径下的分步开挖计算 ,并对施工过程中各点损伤演化历程进行计算机仿真模拟 ,以预测后续开挖的损伤状态及寻求较优施工步序。理论及算例分析均表明 :存在损伤演化时 ,不同施工步序下岩体终应力位移和损伤状态均不同 ,设计与施工应进行损伤演化的时变力学分析 ,以保证施工安全。

关键词：裂隙岩体损伤演化时变力学

基于时变力学分析的某高层框架-核心筒结构施工模拟

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建筑科学 2017年第3期33卷 107-112页

作者：燕乐纬程瀛陈洋洋王龙广州大学土木工程学院广东广州510006 广州市第一建筑工程有限公司技术中心广东广州510060 广州大学工程抗震研究中心广东广州510006 广州市建筑集团有限公司广东广州510030

基于时变力学理论,讨论了施工过程模拟的力学原理和慢速时变结构基于时间冻结法和有限元生死单元技术的求解方法。采用观测层以下各层不施加重力加速度的方法模拟了施工过程中的找平措施,使得观测层的变形仅由其上各层的重力荷载和施工... 详细信息

基于时变力学理论,讨论了施工过程模拟的力学原理和慢速时变结构基于时间冻结法和有限元生死单元技术的求解方法。采用观测层以下各层不施加重力加速度的方法模拟了施工过程中的找平措施,使得观测层的变形仅由其上各层的重力荷载和施工荷载引起,而不受其下各层累积变形的影响;同时各层的质量和刚度仍然计入总体结构的质量和刚度矩阵,满足了结构整体分析的要求。用三种不同的施工模拟方法对某典型的高层框架-核心筒结构进行了对比分析。结果表明,由于近似模拟施工方法考虑了施工找平措施的影响,计算结果比一次加载法更加接近施工过程的实际情况;同时,近似模拟施工方法的质量矩阵和刚度矩阵在整个模拟过程中只需组集一次,建模过程和计算所需工作量均远小于精确模拟施工方法。

关键词：施工模拟高层框架-核心筒结构时变力学时间冻结法

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朝天门大桥关键施工技术的时变力学分析

朝天门大桥关键施工技术的时变力学分析

作者：张锋重庆交通大学

学位级别：硕士

重庆朝天门长江大桥为世界第一跨公轨两用拱桥,其设计、施工的复杂程度与技术难度非常大。本文以该桥为依托,对该桥的扣索力、压重等关键施工技术以及A10节点,展开了一系列研究。本文归纳了时变力学与施工力学的关系,并依据桥梁施工力... 详细信息

重庆朝天门长江大桥为世界第一跨公轨两用拱桥,其设计、施工的复杂程度与技术难度非常大。本文以该桥为依托,对该桥的扣索力、压重等关键施工技术以及A10节点,展开了一系列研究。本文归纳了时变力学与施工力学的关系,并依据桥梁施工力学的时间冻结法的基本理论,确定了该桥的设计控制原则,提出了合理扣索力和切线刚度分配法的基本概念。采用切线刚度分配法计算了该桥施工主要工况下的合理扣索力,并计算了各主要工况下的压重。利用空间有限元程序,对该桥进行了倒拆法应力分析,列举了主要施工工况的计算结果,选择了朝天门长江大桥施工阶段控制节点—A10节点,并在工况“安装至E22”下对A10节点进行了仿真分析研究。通过对扣索力和压重计算结果与实桥数据进行了比对分析表明,计算结果与实桥数据基本相近,说明采用切线刚度分配法计算扣索力,不仅仅计算方便快捷准确,而且兼顾了目标控制应力和控制位移,同时说明压重的计算理念和分析方法是正确的。采用计算的扣索力及压重,对该桥倒拆法应力分析表明,该桥杆件应力均未超标,结构是安全的。通过本文的研究,解决超大跨径钢桁拱桥结构在施工过程的部分设计难点;为超大跨径钢桁拱桥经济、合理的节点构造设计方案提供参考;全文贯穿了施工力学的基本理念,为时变力学的工程应用做了一些初步的探索研究。

关键词：时变力学桥梁施工力学合理扣索力切线刚度分配法压重倒拆分析法施工控制节点