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1.
强非线性下土层地震反应数值模拟方法是国际难题,等效线性化是该类问题最佳求解方式之一。提出了全局等效剪应变的概念和算法,编制了新的等效线性化土层地震反应计算程序。研究表明,以0.65倍最大剪应变为等效剪应变的传统方法不适于土层强非线性应变模拟,采用全局优化,以可参与性和完整性为原则构建全局等效剪应变。可参与性由有效剪应变门槛值确定,以峰值超过门槛值的所有剪应变波共同参与计算来实现剪应变信息的完整性,并采用零交法保证等效剪应变剪应变时程之间有唯一对应关系。以KiK-net井下台阵46个场地、地表PGA为0.04g~1.21g的1963组实测记录为样本,对该方法和现有其它方法进行了对比检验,结果表明所提出的概念和公式正确合理,可很好地解决模拟强非线性下场地地震放大作用的问题。  相似文献   
2.
王宇航  聂建国  樊健生 《工程力学》2014,(5):101-108,119
对矩形截面钢管混凝土柱在纯扭和压扭荷载作用下的滞回性能进行了试验研究,得到了矩形截面钢管混凝土柱的扭矩-扭转角滞回曲线。基于材料力学基本原理建立了纤维梁截面扭率和纤维剪应变间的关系,进而对矩形截面钢管混凝土柱在扭矩作用下的截面剪应变场分布规律进行了分析,并建立了三维精细有限元模型进行精度验证,最后给出了钢管混凝土柱截面扭率和截面纤维剪应变间关系的矩阵表达,引入了考虑扭转效应的纤维梁模型,使该模型能够用于分析矩形截面钢管混凝土柱在扭矩作用下的非线性反应。与试验结果的对比表明,考虑扭转效应的纤维梁模型在分析矩形截面往复扭矩荷载作用下的受力行为时具有较高的求解精度和求解效率,可为分析不同类型结构体系在地震复杂受力状态下的动力反应提供依据。  相似文献   
3.
针对一定相对密度的饱和砂土,首先开展单元体K0固结试验和振动液化试验研究,发现饱和砂土液化后体变规律受再沉积和再固结两种机制制约:其中再沉积部分与所受振动历史密切相关,尤其是液化触发后的应变历史,土骨架累积剪应变比越大、再沉积体变越大;而再固结部分受先期固结历史和循环振动历史影响显著,再固结曲线会沿原有正常固结曲线趋势发展,其稳定段再压缩指数比相同条件下的正常固结曲线的压缩指数稍大。据此提出了考虑先期固结和振动历史的砂土液化后体变模型和简化算法,将再沉积和再固结两者统一表达成再固结体变,并建议了再固结压缩指数和假设起始应力的确定方法。进一步开展了水平场地地震液化离心机模型试验,监测模型固结和振动液化过程的沉降,从模型尺度进一步揭示砂土液化后体变规律,并初步验证了本文模型与简化算法的有效性。  相似文献   
4.
采用大比例尺物理模型试验的研究方法,分析了西部侏罗系软岩巷道松动圈形成及其发展过程中围岩破裂与应力演化规律,对松动圈形成及稳定机理进行了探讨.结果表明,巷道开挖后围岩在应力差作用下发生塑性剪切变形,塑性剪应变集中分布,形成宏观滑移迹线.滑移迹线交汇联通形成的剪切楔体在后续压力作用下向巷道内部旋转滑移及二次破坏是围岩碎胀变形的主要原因.剪切楔体之间相互阻挡和挤压,在松动圈内部形成空间上的结构效应,使围岩具有一定的残余承载能力而不发生垮塌.根据剪切楔体的形成和运动情况,将松动圈发展演化过程分为剪切滑移迹线形成期、楔体形成期、块体滑移期、块体塌落挤密期4个阶段.在松动圈Ⅲ期,甚至Ⅲ期之前即对浅部围岩施加锚杆、注浆等支护手段提高浅部围岩残余强度对巷道稳定性控制具有重要意义.  相似文献   
5.
《煤炭技术》2017,(11):47-50
除了对不同温度下冻结砂岩试件剪应变局部化带的形成进行试验研究外,还基于应变软化理论,以FLAC3D自带的Mohr-Coulomb本构模型为基础,对冻结砂岩剪应变局部化带的形成过程进行了数值模拟。结果表明:冻结砂岩单轴抗压强度总体随温度降低而提高,但过低的冻结温度并不能明显提高其强度;冻结砂岩试件剪应变局部化带的形成是一个渐进变化的过程,其最终的破坏形式为剪切破坏,破坏角约为45°。  相似文献   
6.
为研究聚酯纤维机织物-聚氯乙烯-聚偏氟乙烯(P-PVC-PVDF)膜材的双轴剪切力学性能,提出了工程剪应变计算方法、改进的剪应力计算方法和应力加载方法。基于自主研制的双轴拉伸试验机,对P-PVC-PVDF膜材进行了双轴剪切力学性能试验,得到了膜材剪应力-剪应变曲线、剪切模量和滞回环面积。分析结果表明,剪应力由正变为负后,各力学参数有所差异,但均在加载一次后趋于稳定。当剪应力的上下限设定为±2kN/m时,稳定后的剪切模量范围为11~13kN/m。通过对比证明,主轴与加载方向的夹角变化对计算结果影响不大。研究成果对膜结构设计与分析具有参考价值。  相似文献   
7.
基于等效线性化频域数值求解方法和二维应变空间状态理论,提出了一种地震波斜入射时二维水平成层介质的非线性地震反应分析方法。首先,建立地震波斜入射下成层弹性介质频域传递矩阵;其次,结合等效线性化方法,给出了地震波斜入射情况下二维等效剪应变求解方法,进而求得任一层的等效刚度和阻尼比,并进行迭代计算,直到满足给定的精度为止;最后根据满足精度要求的等效刚度和阻尼比进行成层介质地震反应分析,求取目标层的地震响应。对某二维水平成层场地地震波斜入射(SH波、SV波和P波)时的非线性地震反应进行了计算,并研究了成层介质场地地震反应随入射角的变化而变化的规律。  相似文献   
8.
应用三维完全非线性动力弹塑性分析方法,研究了狭窄河谷中高土石坝的动力反应特性,通过计算分析,给出了不同河谷形状特性下高土石坝的剪应变和永久位移分布规律。结果表明:狭窄河谷地形导致大坝动力反应表现出较强的空间三维效应,河谷形状对坝体的剪应变和位移有显著影响;对称河谷时坝体的剪应变呈椭圆形往外延伸,最大值出现在坝顶心墙处;当河谷宽高比相对较小时,河谷形状对坝体的约束作用较强,位移增大的趋势相对较为明显;在同样河谷形状特性的情况下,宽河谷情况下的位移较缓岸坡情况下坝顶沉降要大些。本文结论可为狭窄地形强震地区的大坝设计提供依据。  相似文献   
9.
在常温及高温下,运用有限元软件分析了不同上中面层模量组合的沥青混凝土力学响应,得出横向应力、应变,竖向应力、应变,最大剪应力,最大剪应变等的变化情况。分析表明,结构剪应力随上中面层模量比的增加,结构剪应力大幅增加,并越来越严重;结构剪应变表现为先减小后增大的过程,表明存在一最佳的上中面层模量比组合。  相似文献   
10.
采用等通道转角挤扭工艺(ECAPT)将体积浓度为35%的SiC颗粒与65%的纯铝混合粉末直接制备SiCp-Al复合材料。基于金相组织观察和样方法分析,研究在同一试样不同的位置和不同的变形阶段的SiC颗粒分布,并与多道次等通道转角挤压工艺(ECAP)下SiC颗粒的分布进行比较。实验结果表明:剪应变对SiC颗粒的分布有重要的影响。在ECAPT过程中,SiC颗粒分布的均匀性从压实阶段到转角阶段得到很大的改善;单道次ECAPT工艺对SiC颗粒分布均匀性的改善效果相当于两道次ECAP,可以获得相对均匀的颗粒分布。  相似文献   
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