库水-重力坝-无限地基系统地震响应分析

为了分析库水以及无限地基辐射阻尼对库水-重力坝-无限地基系统的地震响应影响,通过比例边界有限元法、有限元法以及无限单元法计算了库水-重力坝-无限地基系统的响应.基于SBFEM计算上游坝面库水压力,利用无限单元法分析无限地基辐射阻尼的影响,以Koyna重力坝为研究对象,给出了重力坝在不同地基弹性模量条件下地震位移时程以及应力的响应,随着地基弹性模量的增加,坝体响应增加.与无质量地基模型的计算结果进行对比,考虑无限地基辐射阻尼的计算结果较小.     

基于Gurtin变分原理的一种逐步积分法

基于Gurtin变分原理,利用经过空间离散后的只含单重卷积形式的泛函,在局部时间域上采用初位移、初速度和末位移、末速度并加入一种非时间步参数的插值函数形式对时间域进行离散,给出了一种逐步积分法。文中通过对动力计算方法的稳定性研究,选取了合适的非时间步参数。精度分析和数值算例表明本文方法是一种可以应用于结构动力响应分析并具有较高精度的方法。     

定侧压下混凝土的双轴动态抗压强度及破坏模式

在大型三轴静、动态电液伺服试验机上对66个立方体混凝土试件进行一向恒定侧压的动态压缩试验。四组试验的侧向恒定压力分别为单轴静态抗压强度的0、30.5%、61.0%、91.5%，加载速率分别为10-5s-1、10-4s-1、10-3s-1、10-2s-1四个量级。试验表明，随着应变速率的提高，不同恒定侧压下混凝土的破坏强度均有提高。在较高的恒定侧向压力下，混凝土材料对应变速率的敏感程度降低；在较高应变速率下，恒定侧压对混凝土破坏强度的加强作用也有所减弱。     

基于虚拟现实技术的装配式结构剪力墙参数化设计研究

针对装配整体式建筑深化设计质量不高、工作量大、制图繁琐等问题,在分析虚拟现实仿真技术的基础上,结合装配式结构的特点,提出了一种装配式结构剪力墙虚拟参数化设计方法。通过AutoCAD二次开发技术,自动识取二维AutoCAD图形信息和PKPM计算结果,并依据结构构件的各种交汇情况,自动得到装配式结构剪力墙几何尺寸和配筋参数,在Unity 3d平台上实现了装配整体式剪力墙的自动设计功能。     

比例边界有限元模拟裂纹和夹杂动力相互作用

基于三角形背景网格,任意结构可用 （ ）边多边形比例边界有限元 （Polygon Scaled Boundary Finite Elements, PSBFE）自动离散。相对以往基于比例边界有限元（SBFEM）的应用,该多边形单元不但继承SBFEM半解析求解裂纹尖端奇异性的特性,而且在模拟复杂结构的网格生成和裂纹扩展上具有更高的通用性。本文首次用该单元模拟了动荷载下复合材料裂纹和夹杂相互作用。动荷载稳定裂纹情况下,PSBFE计算结果同现有文献吻合良好,在此基础上,本文结合基于拓扑的局部网格重剖分方法,模拟了动荷载下夹杂和扩展裂纹相互作用。结果表明,硬质夹杂和软质夹杂对结构的动力应力强度因子分别起到抑制和放大的作用。夹杂尺寸,夹杂大小也会在一定范围内影响动力应力强度因子,尺寸越大距离裂纹越近的夹杂影响越大。     

基于有效裂纹扩展量的不同形式诱导缝等效强度模型对比研究

用失稳断裂韧度对混凝土裂纹亚临界扩展量进行了分析.得到了反映实际规律且具有实际物理意义的有效裂纹扩展量公式,将该公式运用到单向间隔和双向间隔两种不同形式诱导缝等效强度公式中,得到了变化后的单向间隔和双向间隔诱导缝的等效强度公式.通过两种诱导缝的等效强度随诱导缝中心间距的变化曲线比较了两种诱导缝的优劣,得到双向间隔诱导缝...     

重力坝动态断裂分析

地震作用下重力坝的坝踵裂纹及其稳定性是工程界普遍关心的问题。本文基于比例边界有限元法(SBFEM)研究重力坝坝踵裂纹的动态应力强度因子(SIF)的变化规律。SBFEM的优点是可以给出位移场沿径向的解析解,直接按定义求出SIF,而不必对裂尖进行特殊处理。以柯依那(Koyna)重力坝作为算例,进行了频域法和时域法的分析,比较了不同坝踵裂纹长度的应力强度因子,计算了地震应力沿坝基交界面的变化。同时计算了裂纹内水压分布对应力强度因子的影响。计算结果表明随着裂纹长度的延伸,I型应力强度因子的峰值逐渐增大;裂纹内水压     

基于不同意义断裂韧度的混凝土有效裂缝扩展量计算模型

针对混凝土有效裂缝扩展量存在尺寸效应的问题,结合名义断裂韧度和失稳断裂韧度尺寸效应公式对混凝土有效裂缝扩展量计算模型做了研究,得到了反映尺寸效应规律的有效裂缝扩展量的计算模型。通过对已有常态混凝土和课题组所做的碾压混凝土试验资料的分析,得到了两个模型对于混凝土的有效裂缝扩展量计算值。与试验结果进行对比分析,结果表明对于常态混凝土,含名义断裂韧度的模型适用于单直线软化模型,含失稳断裂韧度的模型较较适用于抛物线模型;而对于碾压混凝土,尺寸增大时接近单直线模型,且用名义断裂韧度模型计算更为接近。     

基于最小转换能原理的一种逐步积分法

基于Benthien_Gurtin 给出的拉普拉斯空间上相应的最小转换能原理,将拉普拉斯空间上的泛函恢复到原空间后给出一个只含单重卷积形式的泛函。对此泛函相继进行空间和时间域离散分别给出了新的泛函。采用含非时间步参数的三次Hermite 插值函数逼近节点位移,给出了一种用于动力响应分析的无条件稳定逐步积分算法。通过对算法的稳定性研究,选取了参数的合适值。精度分析和数值算例表明提出的方法是一种可以应用于工程实际并具有较高精度的方法。     

基于SBFEM计算劈拉试件裂纹尖端高阶奇异参数

比例边界有限元法是一种具有半解析性质的数值计算方法,径向位移和应力具有解析的性质,不需要特殊处理裂纹尖端,可以根据定义直接计算应力强度因子以及高阶奇异参数.为此基于比例边界有限元法计算了两种不同荷载作用下三种不同尺寸劈拉试件的奇异应力场,提取了T应力、高阶奇异参数以及应力强度因子.通过典型例题验证了SBFEM的有效性及其精度.数值计算结果表明,比例边界有限元法在计算应力强度因子、T应力和高阶奇异参数时是有效的,且具有较高的精度;联合子结构法（超单元）可以计算复杂形状问题的裂纹尖端奇异场.此外,T应力和高阶奇异参数可以作为进一步研究大体积混凝土材料和结构断裂性能的依据.