检索结果-南通市图书馆

中山大学学报（自然科学版） 2008年第2期47卷 23-27页

作者：余学芳刘国华浙江大学建筑工程学院浙江杭州310027

基于线单性断裂力学（LEFM），采用比例边界有限单元法（SBFEM）模拟了混凝土梁混合裂缝扩展。通过与非线性有限单元法（NFM）模拟结果的对比，说明了SBFEM能预测裂缝扩展轨迹，并能准确有效计算荷载位移曲线及其作用点的挠度曲线。

关键词：比例边界有限单元法应力强度因子混合裂缝模型线弹性断裂力学

考虑动水压力的输水隧洞-层状地基地震响应分析

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水利水电技术（中英文） 2022年第8期53卷 101-111页

作者：周耀强石文广唐欣薇杨轩广东粤海珠三角供水有限公司广东广州511458 华南理工大学土木与交通学院广东广州510640

基于比例边界有限单元法和连分式渐近展开构建的层状地基高阶双渐近透射边界具有全频范围内快速收敛的高阶精度和很高的计算效率,将高阶双渐近透射边界与近场有限元方程相结合,并将隧洞内水体视为理想声学流体以考虑动水压力作用,进行... 详细信息

基于比例边界有限单元法和连分式渐近展开构建的层状地基高阶双渐近透射边界具有全频范围内快速收敛的高阶精度和很高的计算效率,将高阶双渐近透射边界与近场有限元方程相结合,并将隧洞内水体视为理想声学流体以考虑动水压力作用,进行了输水隧洞-层状地基-动水系统的地震响应分析。数值算例分析结果表明:在地震作用下隧洞内壁的附加动水压力数值较大,其影响不容忽略,考虑动水压力后,隧洞结构的加速度和位移响应略微有所增大,表明动水压力对结构的加速度和位移响应影响较为有限;第一主应力和第三主应力数值有较大幅度增加,隧洞内衬混凝土损伤数值和损伤开裂区域较无内水工况对应的数值大。因此,在输水隧洞的地震响应分析和抗震设计中,十分有必要考虑附加动水压力的影响。

关键词：输水隧洞地震响应层状地基动水压力比例边界有限单元法透射边界

基于高阶双渐近透射边界的大坝-库水动力相互作用直接耦合分析模型

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地球物理学报 2013年第12期56卷 4189-4196页

作者：高毅超徐艳杰金峰王翔清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084 华侨大学土木工程学院厦门361021 长江勘测规划设计研究有限责任公司武汉430010

高阶双渐近时域透射边界能够同时模拟行波和快衰波的传播,并且能够在全频范围内迅速逼近准确解,具有优良的收敛性能和计算效率.本文将动水压力波高阶双渐近透射边界直接嵌入到近场有限元方程中,建立了大坝-库水动力相互作用的直接耦合... 详细信息

高阶双渐近时域透射边界能够同时模拟行波和快衰波的传播,并且能够在全频范围内迅速逼近准确解,具有优良的收敛性能和计算效率.本文将动水压力波高阶双渐近透射边界直接嵌入到近场有限元方程中,建立了大坝-库水动力相互作用的直接耦合分析模型.该模型的整体控制方程保留了近场有限元方程系数矩阵对称稀疏的优势,可以方便地利用现有的通用有限元求解器求解.基于有限元开源软件框架体系OpenSees(Open System for Earthquake Engineering Simulation),编程实现了直接耦合分析模型,并将其应用于二维重力坝、三维拱坝与库水动力相互作用分析.数值算例表明,该直接耦合分析模型具有很高的精度和计算效率.

关键词：动水压力透射边界双渐近比例边界有限单元法

基于高阶双渐近透射边界的重力坝-层状地基动力相互作用分析

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地球物理学报 2019年第7期62卷 2582-2590页

作者：高毅超徐艳杰金峰华侨大学土木工程学院福建厦门361021 福建省结构工程与防灾重点实验室福建厦门361021 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084

时域高阶双渐近透射边界能够同时模拟层状介质中行波和快衰波的传播,具有很高的计算精度和计算效率.本文将高阶双渐近透射边界推广应用到多层层状地基系统弹性波传播问题的模拟,采用广义特征值分解分析该透射边界的数值稳定性,通过移谱... 详细信息

时域高阶双渐近透射边界能够同时模拟层状介质中行波和快衰波的传播,具有很高的计算精度和计算效率.本文将高阶双渐近透射边界推广应用到多层层状地基系统弹性波传播问题的模拟,采用广义特征值分解分析该透射边界的数值稳定性,通过移谱法消除导致数值不稳定的虚假模态.将高阶双渐近透射边界以超单元的形式直接嵌入到近场有限元方程,建立了有限元-高阶双渐近透射边界时域耦合分析模型,并将其应用到重力坝-层状地基动力相互作用分析.数值算例分析结果表明,该时域耦合分析模型具有很高的精度和计算效率,适用于实际重力坝工程的地震响应分析.

关键词：重力坝透射边界层状地基双渐近比例边界有限单元法

动水压力波高阶双渐近时域平面透射边界Ⅱ:计算性能

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水利学报 2011年第7期42卷 986-994页

作者：王翔金峰清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084

为了阐明动水压力波高阶双渐近平面透射边界在时域内的计算性能,本文从时域求解、稳定性、收敛性、计算精度和计算效率等方面对其进行了研究和验证。为了提高计算效率,通过空间模态解耦将原时域高阶透射边界的求解转化为一系列单模态透... 详细信息

为了阐明动水压力波高阶双渐近平面透射边界在时域内的计算性能,本文从时域求解、稳定性、收敛性、计算精度和计算效率等方面对其进行了研究和验证。为了提高计算效率,通过空间模态解耦将原时域高阶透射边界的求解转化为一系列单模态透射边界的求解。常微分方程系数矩阵的广义特征值分析表明,本文发展的高阶双渐近边界是渐近稳定的。高阶双渐近边界的等价频域动力刚度表达的误差范数分析显示,连分式逼近的计算误差会随着阶数的增加迅速下降,计算结果快速收敛于准确解。刚性坝算例表明,在计算精度相当的情况下,高阶双渐近透射边界与远置Sommerfeld边界方法相比在计算效率上有数量级的提高,并且还具备长期计算误差发展稳定的特点。上述研究和验证算例揭示了本文发展的高阶双渐近时域平面透射边界所具备的优良计算性能,可以考虑将其进一步应用到大坝水库动力相互作用分析中。

关键词：透射边界双渐近动水压力高阶边界比例边界有限单元法

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一种模拟弹性波在层状地基中传播的简化高阶双渐近透射边界

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中国科学：技术科学 2016年第5期46卷 527-534页

作者：高毅超徐艳杰金峰 SONG ChongMin 华侨大学土木工程学院厦门361021 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084 Department of Civil and Environmental Engineering University of New South Wales Sydney 2052 Australia

在强烈地震作用下,层状地基与结构之间的动力相互作用将对结构的动力响应产生重大影响,其难点是模拟波动在无限层状地基中传播引起的辐射阻尼效应.基于比例边界有限单元法(SBFEM)构建的层状介质标量波高阶双渐近透射边界能够在全频范围... 详细信息

在强烈地震作用下,层状地基与结构之间的动力相互作用将对结构的动力响应产生重大影响,其难点是模拟波动在无限层状地基中传播引起的辐射阻尼效应.基于比例边界有限单元法(SBFEM)构建的层状介质标量波高阶双渐近透射边界能够在全频范围内快速收敛到准确解,具有很高的计算精度和计算效率,并且具有良好的数值稳定性.以二维水平等高层状地基为研究对象,将弹性动力学方程强行解耦得到两个独立的标量波方程,基于解耦的标量波方程构建了一种层状地基弹性波传播模拟的简化高阶双渐近透射边界.同标量波高阶双渐近透射边界一样,该透射边界具有良好的计算性能.数值算例结果表明,该透射边界对底部为固定边界条件的水平层状地基具有良好的模拟精度.

关键词：透射边界层状地基双渐近比例边界有限单元法

一种模拟堆石料颗粒破碎的离散元-比例边界有限元结合法

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岩土力学 2017年第5期38卷 1463-1471页

作者：罗滔 E.T.Ooi A.H.C Chan 傅少君武汉大学土木建筑工程学院湖北武汉430072 澳大利亚联邦大学科学与技术学部塔斯马尼亚大学工程信息与交流技术学院

试验研究和数值模拟都表明,颗粒破碎对颗粒岩土材料的宏观力学响应具有重要的影响。结合离散元与比例边界有限元法,提出一种用于研究堆石料颗粒破碎行为的新的数值计算方法,可以将两种方法各自的优势同时发挥出来。离散单元法将被用于... 详细信息

试验研究和数值模拟都表明,颗粒破碎对颗粒岩土材料的宏观力学响应具有重要的影响。结合离散元与比例边界有限元法,提出一种用于研究堆石料颗粒破碎行为的新的数值计算方法,可以将两种方法各自的优势同时发挥出来。离散单元法将被用于求解颗粒的运动以及相互作用。在每一个时间步尾,采用比例边界有限单元法计算颗粒内部的应力分布。比例边界有限单元法可以仅用一个任意边数的多边形来描述一个颗粒,大大节约应力计算的成本。当应力状态确定之后,Hoek-Brown准则将被引入用于确定颗粒内部的破坏点,当破坏点达到一定的比例时,即视为这个颗粒将破坏。为简化起见,假设破坏路径为直线,如果破坏发生,则该颗粒一分为二,各个新的颗粒将直接参与离散元和比例边界有限元的计算。该方法无需预定义任何子颗粒或网格重划分。最后以一个简单的双轴试验的模拟展现方法的可行性。

关键词：堆石料离散单元法比例边界有限单元法颗粒破碎 Hoek-Brown准则双轴试验

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双渐近透射边界下的隧洞-层状地基时域分析

水力发电学报 2019年第5期38卷 18-26页

作者：郑思源刘庭金唐欣薇华南理工大学土木与交通学院广州510640 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室广州510640

高阶双渐近透射边界发展于改进比例边界有限单元法和连分式解,实现了时域局部化,获得在全频域范围内快速收敛的动力刚度准确解,兼具高精度和效率。本文将该边界推广应用到复杂层状地基弹性波传播问题,并与有限元耦合构建出一种隧洞-层... 详细信息

高阶双渐近透射边界发展于改进比例边界有限单元法和连分式解,实现了时域局部化,获得在全频域范围内快速收敛的动力刚度准确解,兼具高精度和效率。本文将该边界推广应用到复杂层状地基弹性波传播问题,并与有限元耦合构建出一种隧洞-层状地基动力响应的时域耦合模型。耦合模型划分为近场与远场,其中,近场采用有限元单元离散,远场采用高阶双渐近透射边界模拟。通过数值算例分析上述耦合模型,结果表明:耦合模型计算结果稳定,与扩展网格解具有良好的一致性,同时兼顾精度与效率,适用于长时间的地震响应时域研究。该模型为研究地震动下隧洞-层状地基相互作用提供新的思路,可进一步用于实际工程中。

关键词：时域分析透射边界层状地基比例边界有限单元法连分式解

基于高阶双渐近透射边界的地铁车站地震响应研究

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基于高阶双渐近透射边界的地铁车站地震响应研究

作者：郑思源华南理工大学

学位级别：硕士

地铁车站结构在地震作用下存在严重破坏的可能性,有必要系统地研究地震作用下地铁车站的抗震性能。高阶双渐近透射边界发展于改进的比例边界有限单元法和连分式解,是兼具精度和效率的无限域模拟方法。本文将层状地基高阶双渐近透射边界... 详细信息

地铁车站结构在地震作用下存在严重破坏的可能性,有必要系统地研究地震作用下地铁车站的抗震性能。高阶双渐近透射边界发展于改进的比例边界有限单元法和连分式解,是兼具精度和效率的无限域模拟方法。本文将层状地基高阶双渐近透射边界与有限单元法结合构建层状地基-地铁车站时域耦合模型,致力于将高阶双渐近透射边界应用于层状地基下的地铁车站地震响应研究。论文的主要工作和研究成果如下:1.基于ABAQUS软件平台数值实现了高阶双渐近透射边界与有限单元法耦合的层状地基-地铁车站时域耦合模型,并用于层状地基-地铁车站动力响应分析。数值分析表明时域耦合模型兼具高计算精度和效率,适用于层状地基-地铁车站地震响应的长时间计算分析,具有一定的工程应用价值。2.采用层状地基-地铁车站时域耦合模型,对大开地铁车站的严重震害现象进行数值模拟,并基于位移和内力响应两个因素全面地分析大开车站破坏机理。结果表明耦合模型能够很好地还原大开车站的破坏历程,准确性得到验证,可用于地铁车站的地震响应分析;大开地铁车站破坏的直接原因是中柱承载能力不足,与已有研究成果相符。3.对“上软下硬”典型地层中的大跨无柱地铁车站建立层状地基-地铁车站时域耦合模型进行地震响应研究,并与抗震设计规范和振动台试验对比分析。分析表明:大跨无柱地铁车站能满足7度抗震设防烈度要求;层状地基-地铁车站的时域耦合模型能基本准确地反映大跨无柱地铁车站在“上软下硬”地层中的抗震性能,可用于工程实践。4.基于大跨无柱地铁车站结构型式,研究层状地基对车站地震响应的影响,对软硬地层交界面位置和结构埋深两个因素进行研究,对比不同工况下的车站抗震性能。结果表明软硬地层交界面位置不同对车站结构抗震性能有较大影响;当地铁车站完全位于软土层时,车站埋深越大,结构损伤越严重。

关键词：高阶透射边界比例边界有限单元法层状地基地铁车站时域分析