固体-液固两相饱和介质耦合动力有限元分析

基于固体介质和液固两相饱和介质动力学方程,采用有限元方法模拟脉冲荷载作用下介质耦合对结构动力响应的影响,并采用黏弹性人工边界模拟地震波的远域能量逸散效应。计算结果表明:介质耦合对地震波的传播有一定的影响;黏弹性人工边界可以削弱地震波在固定边界处产生的反射现象,较固定边界计算结果更符合实际情况。     

LXⅡ岩土工程质量检测分析仪及其原位弹性波测试技术

简要介绍了LXⅡ岩土工程质量检测分析仪系统及其功能，并阐述了岩体原位弹性波测试常用的垂直反射法，弹性波CT法、瞬态瑞利波法的测试原理，数据分析处理和反演方法。     

预应力锚索施工质量无损检测试验研究

结合大渡河大岗山水电站工程施工实际，对于一般锚索施工质量无损检测技术是否适用于水电工程中的超长锚索进行了试验研究。介绍了弹性波反射法和脉冲电磁波反射法的测试原理，以及测试中数据采集和信号分析的方法。结果表明，采用弹性波反射法检测锚索长度和注浆密实度是可行的，下一步要加强弱信号的采集与处理技术的研究；电磁波反射法检测在原理上可行，但要实际应用还需要进行更多试验研究，以解决有效检测深度和辅助导线问题；上述成果对有粘结锚索是否适用，还需进一步研究。     

锚杆无损检测在水利水电工程中的应用

介绍了锚杆工程常用的质量检测方法及其存在的问题。论述了弹性波反射法锚杆无损检测的原理和方法。以某水电站厂房边坡490根锚杆检测为例,介绍了锚杆无损检测典型的波形、锚杆质量的分类及其分析方法,并探讨了锚杆无损检测过程中存在的问题及应注意的事项。     

层状边坡的地震动输入方法研究

层状边坡是自然界中最常见的边坡之一,研究其动力响应规律对边坡的稳定性评价具有重要意义。为真实模拟弹性波在层状地基中的传播过程,首先建立层状地基的黏弹性人工边界模型,然后根据波动力学理论推导了考虑介质交界面的一次反射的等效荷载计算公式,并通过两层地基算例验证该输入方法的精度;针对层状边坡,采用本文提出的地震动输入方法和一种传统的输入方法分别研究其动力响应规律。研究表明:在两层地基算例中,本文提出的地震动输入方法能较好满足工程抗震的精度要求;在边坡的动力分析中,与传统方法相比,采用本文方法的边坡塑性应变能累积效应更加明显,且动力安全系数相对较小。     

粘弹性边界及地震动输入在 ABAQUS 中的实现

ABAQUS 有限元软件在水利工程中应用广泛,人工粘弹性边界和等效节点荷载法是水工构筑物地震动力响应分析的常用方法。基于 ABAQUS 计算内核,采用 Python 计算机语言编写了二次开发程序,实现了人工边界处各节点的弹簧、阻尼器及等效节点荷载自动设置的功能,并具体阐述了程序编译流程和关键要素。建立的典型 SV 波底面入射模型对程序的适用性进行了验证,结果表明地震波的传递及反射规律与理论解一致,程序合理可行。     

无限域中的动力人工边界

以二维出平面弹性波动为例,总结了几种常用的局部人工边界,即黏性边界、旁轴近似边界、Higdon边界、叠加边界、透射边界和黏弹性边界.分析了各种局部人工边界的优缺点,讨论它们之间的相互联系,并对它们的精度和适用性进行了比较.最后介绍了局部边界尤其是高阶边界可能存在的稳定性问题的研究进展.     

弹性波测试在三峡工程建基岩体检测中的应用

对三峡工程重要建筑物的建基岩体进行弹性波检测，既可获得建基岩体的主要物理力学参数，为建基面的最终处理和验收提供科学依据，又可为整个枢纽建基面质量提供永久可查的弹性波检测存档资料。阐述了弹性波检测技术在方法，结合混凝土纵向围堰建基面检测的实例，研究了弹性波检测中岩体波速的标准值问题；岩体完整性系数及岩体波速的统计规律；岩体波速与岩体质量分级的关系等，为今后三峡工程大规模开展建基面检测建立了模式。     

粘弹性地基中人工边界的波动反射效应

依据平面应变问题中的波动方程,从半平面地基和层状地基在分布谐振力作用下的位移场及应变场来确定粘弹性地基侧向垂直面上的波动总能量。通过数值计算,分析在不同激振频率下,波动在传递过程中能量的衰减规律,由此来评价人工边界的波动反射效应。     

多道瞬态面波法在麻栗坝水库混凝土防渗墙质量检测中的应用

在麻栗坝水库坝基塑性混凝土防渗墙质量综合检测中采用了多道瞬态面波法、高密度地震映像法、垂直反射法以及弹性波透射层析成像法(简称CT法)4种方法.文中重点介绍了其中多道瞬态面波法的原理及其在麻栗坝水库坝基塑性混凝土防渗墙无损检测中的应用以及成果分析结果.     

结构混凝土反射脉冲弹性波法检测技术

通过对反射脉冲弹性波法在结构混凝土检测特殊性的说明，阐述了该方法的检测原理、使用过程的技术要求、资源解释方法及使用范围，以使该方法能更好更准确地为结构混凝土质量检测服务，并成为混凝土质量无损检测的重要方法之一。     

强震作用下循环水泵房结构地震动力破坏机理分析

无限域地基精准的数值模拟是解决结构动力学问题的重要方法之一。为研究地震动力持时过程中泵房结构在边界效应下的动力破坏机理及损伤发展规律,以某循环水泵房为例,应用黏弹性边界、动力无限元边界分别进行抗震时域分析,引入混凝土塑性损伤本构,验证无限元边界效应对波动能量的吸收效果。结果表明,位移响应规律中,无限元边界对波的远域能量逸散效果与黏弹性边界分析结果二者接近,并且无限元边界施加形式更为简单,建模效率高;强震响应下蜗壳环向、肘形流道弯管段底部及扩散段两侧容易出现损伤破坏现象,以上这些部位在泵房结构抗震设计中应加以着重考虑。     

水泥土截渗墙质量检测技术研究

针对弹性波类截渗墙无损检测方法进行研究,从理论上分析弹性波在二维截渗墙介质上的传播特性,并进行了室内数值模拟,研究了弹性波方法用于截渗墙无损检测的可行性,初步提出了一个较为合理的检测方案,即多道瞬态面波法和高密度地震映像法,并在实践中得到成功应用。     

深厚覆盖层上土石坝动力分析黏弹性边界处理方法

当覆盖层地基深度相对其上土石坝坝高较大时,大坝动力分析计算中常将覆盖层地基截断,只取临近坝体部分覆盖层地基连同坝体一起作为计算分析对象。用黏弹性边界条件代替固定边界条件,可以消除或有效降低由于截断边界造成外行波无法透过边界而引起的计算误差。本文采用施加等效地震惯性力的方法实现黏弹性边界条件下的地震动输入、采用等效线性化方法反映覆盖层地基边界上黏弹性边界条件的非线性特性,建立了基于黏弹性边界条件的深厚覆盖层上土石坝动力反应分析方法。研究表明:施加等效地震惯性力的方法可以简单而有效地解决黏弹性边界条件下的地震动输入问题;固定边界条件大幅提高了坝体在地震作用下的动力反应水平,使得计算的结果偏于安全。     

改进的非线性波传播数值模型的验证和应用

基于吸收入射边界上反射波的方法,并通过将统一边界条件表达式推广到适应不规则波的情况,改进了非线性波传播的数值模型.将利用模型的线性版本(略去非线性项)所计算得到的台阶地形上波浪的反射和透射系数与相应的解析解进行了定量比较.在斜坡地形上数值模拟了不规则波的传播,并将数值结果和物理模型实验值进行了比较.在下游边界分别为开边界和全反射边界的等水深的水槽内数值模拟了不规则波的传播变形,讨论了非线性作用的影响.在侧边界和下游边界均为全反射的固壁边界、二维的等水深水域内,数值模拟了波浪斜向入射时所产生的波浪变形.计算结果表明,对上述各种算例,改进后的非线性波传播数值模型均能进行有效地数值模拟.     

建基岩体质量检测中的数值评价及影响因素

三峡工程的建基岩体质量检测方法主要有地震波法和钻孔声波法，影响弹性波（地震波、声波）速度的因素很多。通过对有针对性的试验数据进行分析，找出影响弹性波测试速度的主要因素及其规律，从而得到用弹性波测试结果评价长江三峡工程建基岩体质量的合理标准。     

流体－固体介质中瑞利波特性

本文应用解析法和有限单元法研究了流体－固体介质中平面瑞利波波速度弥散性及位移分布规律．利用有限单元法推导了液体介质中平面瑞利汉传播的单元刚度矩阵和质量矩阵，以及利用解析法获得了半无限层提供的边界力．结合文献（１）给出的固体介质中有限单元刚度矩阵和质量矩阵，本文得到了流体－固体介质中瑞利弥散特征方程和位移计算公式．     

流体—固体介质中瑞利波特性

本文应用解析法和有限单元研究了流体－固体介质中平面瑞利波波速度弥散性及位移分布规律。利用有限单元法推导了液体介质中平面瑞利汉传播的单元刚度矩阵和质量矩阵，以及利用解析法获得了半无限提供的边界力。结合文献［１］给出的固体介质中有限单元刚度矩阵和质量矩阵，本文得到了流体－固体介质中瑞利弥散特征方程和位移计算公式。     

平面SV波斜入射下重力坝动力响应分析

为了研究地震动斜入射情况对重力坝的影响,在考虑无限地基辐射阻尼效应的前提下,基于隐式有限元结合应力型黏弹性人工边界的方法,通过大型有限元软件ANSYS APDL实现地震波等效荷载的转换,并从无限地基中截取三维地基验证了地震波等效输入的正确性,建立了重力坝-库水-地基-黏弹性人工边界的有限元动力分析模型,重点研究了平面SV波斜入射对重力坝坝体地震反应的影响。结果表明:随着平面SV波斜入射角度的增大,坝体关键部位的竖直向位移呈现出逐渐增加的趋势,顺河向位移呈现出逐渐降低的趋势,其中坝顶竖直向位移最大增加幅度达到52%,最大降低幅度达到34.9%;坝体关键部位的应力对平面SV波入射角度的改变敏感程度不太一致,其中坝踵处第一主应力呈现出逐渐降低的趋势,入射角度为30°时第一主应力最小值达到2.045 27 MPa,坝趾处的第三主应力呈现出逐渐增加的趋势,入射角度为30°时第三主应力最大值达到8.228 54 MPa,在同类工程设计中应重点关注。     

锚杆无损检测技术实验研究

采用弹性波反射法对锚杆锚固质量进行无损检测，对水泥砂浆的饱和度、空浆位置、和锚杆的实际长度均能准确判定，取得良好检测效果，为如何应用无损检测方法快速检测锚杆锚固质量，解决这一困扰工程学界的难题，提供了可借鉴的方法与经验，供同行参考。