基于滑移线场理论的边坡滑裂面确定方法

发展了一套基于滑移线场理论,并根据有限单元法的计算结果来确定边坡滑裂面的数值模拟方法,在此基础上研究了流动法则对边坡稳定分析的影响。该方法可以考虑弹性区与塑性区的区别,并可以考虑不同的流动法则。给出了滑移线方向场数值模拟的具体方法和由滑移线方向场追踪滑移线的方法,提出安全系数最小的滑移线即为边坡的滑裂面。算例证明了方法的有效性。研究结果表明,对于无约束的天然边坡,自重作用下其安全系数受流动法则的影响较小,而滑裂面的位置随流动法则的不同而不同;当坡顶有荷载作用时,尤其是边坡的稳定性主要由坡顶荷载决定时,无论是安全系数还是滑裂面,流动法则的影响均很大,采用相关联流动法则可能会高估边坡的稳定性。     

分布式光纤滑动传感监测技术研究

基于光时域反射技术和瑞利散射原理,将高精度的自动力-光耦合测试系统与土工大三轴剪切试验仪相结合,完成了光纤滑动监测的力-光本构关系模型试验.结果表明,传感光纤的初始损耗达30～50dB,动态范围达3.0～3.5 mm,又利用试验测试数据,经曲线拟合,得出滑动损耗的半经验公式.     

钢结构构件高温极限承载力实用计算方法

利用损伤场概念,考虑损伤对材料弹性、塑性的影响,通过对已确定的截面温度分布,计算相关等温线位置,将各温度区段的截面实有宽度按损伤变量(温度函数)加以折减,得到相应等效截面,此后对构件的极限荷载就可按常温下强度的等效截面进行计算.大量实验已证明框架结构在高温(火灾)下的破坏和常温下一样,是由于若干临界截面及其附近区段相继形成塑性铰,构成一个自由度的可变体系而破坏,因此利用传统结构力学中机构叠加法求得极限荷载,并通过单层两跨模型试验验证该方法的可行性.     

交界面非协调网格连结的新约束方程法

提出交界面网格非协调的定义,论述经典的约束方程法由于强加位移模式而使交界面处变得刚硬所带来的误差,因此该算法需要进一步改进.在已经解决等参逆变换的前提下,提出了新的约束方程法,实现了非协调网格之间的位移协调,从而提高了计算精度,并通过实例证明了方法的合理性和可行性.     

大型泵站水工建筑物裂缝分析

建立了复杂的大型泵站水工建筑物混凝土施工温度应力的三维有限元计算模型，结合典型工程对混凝土浇筑过程中平均温差形成的温度应力进行了计算分析，计算成果与实际情况基本一致，得出了对工程设计及施工具有重要意义的结论．     

非线性有限元的算法及带优化因子的初应力法

近来,出现了许多解非线性有限元方程组的方法,如初应力法、变K_p法、Newton—Raphson法等。本文基于一维搜索优化方法归纳了各类解法,给出了统一的计算格式,并发现各种不同的算法只是具有不同搜索方向的搜索算法而已。根据这样的分析,本文提出了带优化因子的初应力法来加快收敛速度和缩短计算时间。     

基于随机子空间方法的框架结构模态辨识实验

由于近年来随机状态空间理论在结构系统识别中的应用有了很大的发展,尤其是随机子空间辨识方法的出现使得激励未知的系统辨识(或工作模态分析)问题成为可能.应用随机子空间辨识方法,针对一个4层的钢框架模型进行了模态辨识实验研究.在宽带随机信号加正弦信号的激励过程中,利用自相关函数表现出的周期振动成份剔除虚假模态.实际辨识结果说明了该方法的有效性,固有频率和模态振型实验分析结果均与有限元计算分析结构具有良好的一致性.     

在深厚覆盖层坝基上建堆石坝的防渗研究

在深厚覆盖层基础上建筑堆石坝,由于现有施工技术条件的限制,往往使防渗墙不能完全封闭覆盖层,从而采用倒悬挂式防渗墙. 通过对具有这类特点的堆石坝作了渗流场分析,得到了相应的防渗结论和认识. 这些结论和认识对于类似工程具有一定的指导意义. 同时对坝面复合土工膜+碎石土心墙+防渗墙防渗方案中的土工膜失效和防渗墙的开裂开叉作了分析,给出了土工膜失效和防渗墙的开裂开叉对大坝的安全及防渗效果的影响.     

地应力对地下洞室开挖的塑性区影响研究

结合河南宝泉抽水蓄能电站地下洞室开挖过程的三维非线性分析，讨论了地应力场中侧压力系数对围岩塑性区分布的影响。其中，岩体材料为理想塑性，屈服准则采用Druc ker-Prager准则，从理论上推导了地应力中侧压力系数和材料参数与围岩塑性区之间的关系，主要是对洞室中典型的马蹄形洞室的3个最易出现塑性的区域进行了研究，得出了它们的塑性区分布规律与侧压力系数的关系。在河南宝泉抽水蓄能电站洞室开挖过程的三维非线性分析中，验证了这个规律。这些规律和认识可作为工程设计的参考和导则。     

地质缺陷对拱坝及坝基力学行为的影响

  通过对一个坝址地质结构较为发育的拱坝作三维有限元非线性分析，分析了温度、渗流，地形地貌，地基上的地质缺陷等对拱坝及大坝运行时地基的力学行为的影响。并给出了复杂地基的拱坝的位移场、应力场的分布规律和传力特性。对大坝及基岩上塑性区产生的机理，形式和发展趋势作了分析。