一类新复合形法及其在临界滑动面搜索中的应用

针对广泛采用的基本复合形法存在着搜索不完全、映射系数取值不灵活、复形多样性保持差等缺陷,提出了相应的改进措施,如动态全域映射收缩算子以及最大冗余点映射准则,形成了一类新型的复合形法。在确定冗余点时综合考虑了距离空间和目标函数值两方面的信息。通过对某复杂土坡的最危险滑动面的搜索表明,新型复合形法的寻优成功率比基本复合形法大大提高。     

禁忌模拟退火复合形法及其在边坡稳定性分析中的应用

对于随机生成的初始复形，首先，选取与其他顶点相似程度最大的顶点进行禁忌退火操作，禁忌退火产生新顶点的区域限于该点和其余各顶点的中心点连线上，若关于该点的禁忌退火没有产生新的顶点，即禁忌退火失败，则选取与其他顶点相似程度次大的顶点进行退火，直至关于复形全部顶点的退火操作均失败；然后，对当前的复形进行改进的复合形法计算，采用与基本复合形法类似的映射收缩算子迭代至收敛。禁忌模拟退火复合形法不仅考虑了目标函数的改进，而且保持了各项点的多样性，避免了基本复合形法容易陷入局部极优的缺点。对2个非均质土坡的临界滑动面进行搜索表明，该方法具有较高的寻优成功率。     

随机地震作用下砂土液化概率分析

为了评价随机地震作用下饱和砂土孔隙水压力发展的概率,本文介绍了一种新的概率模型。模型中考虑了砂土动力特性的非线性、液化抗力的不确定性以及孔压发展的非线性,计算了每一荷载循环终了时的孔压累积概率分布函数,当孔压比等于1时,直接从累积概率分布函数中可得出液化概率。应用本方法,对日本新泻地震时的三个典型场地进行了分析,计算结果和现场震害良好一致,证实了本文方法的适用性。     

损伤开裂承压壳体泄漏率分析模型改进与验证

承压壳体发生放射性、易燃等危险气体泄漏会对环境造成重大威胁，泄漏状况评估是应急措施优化的必要前提。针对严重事故下的厚壳壁微开裂，建立了一套快速定量的泄漏率分析数值模型。基于流量守恒原理，提出了厚壁结构中多段微裂缝构成变截面通道的泄漏率计算改进模型；采用混凝土塑性损伤模型模拟极限载荷下结构的非线性破坏，通过等参函数实现几何不规则单元与规则空间之间的变换，改进了弥散型微裂缝扩展尺度的计算模型。通过数值算例对比文献中的结果，分别验证了以上两个子模型的稳定性和有效性，并由受损剪力墙的泄漏率分析进一步验证了模型的可行性。最后，将模型应用于抗高温内压损伤过程中的某预应力混凝土复杂承压壳体，结果表明：改进的模型适用于厚壁、带孔道等复杂构造承压结构的泄漏率分析，具有一定的实际工程意义。     

基于位移的适应谱Pushover方法及其应用

文章基于非弹性位移反应谱来定义结构的位移模式,通过对一个6层框架结构的动力特性进行分析,提出了基于位移的适应谱Pushover方法(DASPA法)。利用DASPA法和传统的Pushover方法分别对一高架梁式桥进行静力弹塑性分析,并将计算结果与非线性时程分析的结果进行对比。结果表明,由于DASPA法考虑了高阶振型的影响以及结构屈服后振动特性的改变,其计算结果比传统的Pushover方法更加准确合理。同时,由于DASPA法直接基于位移来控制结构在地震中的行为,因此概念清晰,计算过程简单,更适用于工程实际。     

局部安全系数法中约束对土坡稳定分析的影响

为研究局部安全系数法中不同约束条件对土坡稳定分析的影响,结合两典型土坡,对局部安全系数法这一双重优化问题中的约束条件进行了分析,约束条件主要包括极大化问题中条块间法向力、剪切力、条底法向力需满足的约束以及极小化问题中可行滑动面需满足的约束条件,研究结果表明,限制条块间法向力为正,而允许条间剪切力为负条件下,局部安全系数法所得结果较为合理.     

三维横观各向同性层状地基任意点格林函数求解

提出了求解横观各向同性层状地基表面或内部任意点位移格林函数的混合数值算法。此算法利用Fourier变换将频率–空间域的波动方程转换到频率–波数域内的状态方程,采用高精度的精细积分算法进行求解,得到频率–波数域内的动力柔度矩阵,最后利用Fourier逆变换得到频率–空间域内任意点的位移格林函数。提出的算法适用于任意横观各向同性层状地基,对地基层数和单层的厚度均没有任何的限制。数值算例验证了算法的准确性,并针对层状地基的各向异性特性进行了参数分析。     

三维块体接触判断方法的分析与改进

非连续变形分析方法和离散单元法都是可以计算非连续介质大位移问题的数值方法，目前在二维问题的计算中应用较多，但在工程实际问题的计算中还未能得到广泛应用，因为实际的工程问题如岩体结构都是三维问题。而在计算三维问题时存在一个困难，就是难以快速、准确地判断块体之间的接触类型。对已有的3种接触判断方法尤其是其中已用于实际计算的公共面法、侵入边法进行分析，指出各种方法在进行接触判断时存在的问题。同时在综合已有方法优点的基础上，给出建立正确接触判断方法的原则并提出切割体法。2个算例的计算结果表明，该方法的确有效地解决了已有方法存在的问题，能够正确判断三维块体之间的接触关系，从而模拟块体之间的错动滑移过程。     

粘弹性地基中人工边界的波动反射效应

原文研究了波动在传递过程中能量的衰减规律问题,从理论上评价了人工边界的波动反射效应,笔者曾在两座混凝土重力坝的原型振动试验中从坝体与基岩相互作用问题入手,探讨了这一问题,现简述如下。     

基于能量耗散的土体本构关系及其参数确定

从热力学基本理论出发，研究了土体受力变形过程中的能量耗散函数，据此构造了土的弹塑性模型。模型的屈服轨迹、塑性流动、硬化规律及弹性规律均可通过自由能函数和耗散增量函数推导得到。研究中区分塑性功与能量耗散，引出了储存塑性功的概念，定性地讨论模型参数的物理意义及其取值。并通过拟合三轴试验曲线，确定了模型参数；将计算的应力一应变曲线及体变曲线或孔压增长与试验结果比较，验证了模型的有效性。这种本构模型的构造方法掘弃了以德鲁克公设为基础的传统塑性理论，自动满足热力学定律，具有较为严密的理论基础。