基于直接法节理网络模拟的三维离散单元法计算

将直接法产生的节理网络模拟技术与三维离散元程序3DEC相结合，对结构控制型的工程围岩破坏问题提供了一种实用的方法。在硬岩中的较浅的工程开挖，岩体的破坏很大程度上是由结构面控制。因此，对优势的节理组的正确解译非常重要。直接法节理网络模拟技术对于正确识别岩体中的块体分布非常有效，其可以通过3DEC内置的FISH语言实现。最后给出了实例以说明求解过程与结果。     

基于离散单元法的混凝土细观力学模型研究进展

介绍了离散单元法用于混凝土细观结构数值模拟的优越性及其基本原理;总结了目前基于离散单元法的刚体-弹簧元模型、扩展的离散单元法、颗粒-界面元模型、梁-颗粒模型等常用模型的原理、研究现状、成果,以及各自的优缺点;对数值模型建立中应考虑的关键问题,如破坏准则、本构关系以及材料参数的确定方法等作了归纳分析.指出目前离散单元法用于混凝土数值模拟的研究主要以二维模型、简单受力状态、定性分析为主,而在复杂受力状态、定量分析、随机性分析以及相应实用软件的开发等方面仍有待进一步研究.     

三维离散单元法软件系统TRUDEC 的研制

用Ｃ语言研制了三维离散单元法软件ＴＲＵＤＥＣ。该系统利用动态松弛法求解力和位移；采用公共面法检查块体间的接触；并设计了较完整的前、后处理程序，以及友好的用户界面。实际应用表明：ＴＲＵＤＥＣ已初步具备了工程应用的水平。     

基于静态松弛法求解的三维离散单元法

将基于静态松弛解法的离散单元法推广至三维。论述了三维静态松弛离散单元法的特点和求解过程,建立了块体的静力平衡方程,并计算了两个算例,结果表明所提出的计算公式是有效的静力静态松弛法比动态松弛法具有更高的效率。     

距离势离散单元法

 势函数离散单元法在接触力计算中存在势函数物理意义不明确、接触力计算与客观实际不符等重大缺陷。在已有研究的基础上,提出一种新型任意形状块体距离势离散单元法。该方法将势函数定义为接触体间归一化的距离函数,可以客观衡量单元间的嵌入程度,具有明确的物理意义,真实反映单元的接触刚度,使法向接触力计算更为合理。此外,新方法重新定义了切向方向矢量,提出切向接触力计算方法。新方法保留原势函数法所有优点,同时完善接触力计算受单元形式影响的不足,并突破三角形单元的限制,能够应用于任意凸多边形单元。通过若干算例说明新方法的正确性和有效性,可用于精确描述复杂非连续介质的运动过程。     

基于离散单元法的框架填充墙裂缝数值模拟

框架填充墙裂缝问题越来越受到人们的关注,通过调查,裂缝大多出现在砌块之间的灰缝处.本文采用离散单元法对框架填充墙裂缝进行数值模拟分析,建立了一个基于Cundall块体模型的矩形刚性块体离散单元模型,并详细介绍了该模型的基本原理、破坏准则、基本方程以及阻尼系数、时间步等计算参数的确定方法.通过程序对框架填充墙裂缝开展的数值模拟,得到了裂缝开展的规律.     

三维离散单元法及其在滑坡分析中的应用

介绍了三维离散单元法的基本原理,编制了相应的C语言程序,并对具体的滑坡实例进行了模拟,发现计算结果与已有研究成果较为一致,表明三维离散单元法是一种可以动态模拟山地滑坡行为的比较适宜的数值方法。     

设门洞的加气混凝土砌体芯柱组合墙抗震性能分析

运用 ABAQUS 有限元分析软件对设门洞的加气混凝土砌体芯柱组合墙进行了数值模拟,研究其抗震性能。在有限元模型的计算结果与先前足尺试件的试验结果进行了对比验证的基础上,研究了竖向正压力、洞口设置的大小及位置三因素对墙体抗震性能的影响。研究表明：随竖向压应力的增加,墙体的抗震性能得到改善;但竖向压应力对极限荷载的影响小于对极限荷载下位移的影响;门洞宽度增大时,墙体的极限承载力降低,降低程度与墙体截面积的削弱程度基本成比例;门洞位置的改变,对墙体抗震性能的影响较小。     

加气混凝土砌体墙的受力性能试验研究

本文通过对6片伊通加气混凝土砌体墙片,在垂直荷载和水平反复荷载作用下的试验,研究探讨无构造柱和有构造柱、先砌墙后浇柱和先浇柱后砌墙等,不同构造形式对伊通加气砌体墙的受力性能。比较不同构造形式对砌体墙变形性能的影响,提出了伊通加气砌体墙的抗剪承载能力计算方法。通过试验研究,评价加气混凝土砌体墙的抗震性能。     

基于离散单元法的白鹤滩水电站复杂块体稳定性分析

 节理岩体边坡块体稳定性分析是岩体力学工程实践中关心的一个重要问题,经典极限平衡理论在求解复杂块体稳定时具有诸多的限制。基于离散单元法作为运行平台,推导复杂块体安全系数计算公式,并在此基础上编制复杂块体稳定性分析程序,能够弱化复杂地形、材料非线性以及初始地质条件等传统问题的约束;继而运用2种经典块体模型对该程序进行正确合理性验证。最终将程序应用于白鹤滩左岸边坡复杂块体稳定性分析研究,给出关键块体安全系数及其潜在破坏模式,并根据块体稳定性特征及其变形模式给出加固建议。该研究结果对岩体边坡复杂块体稳定性研究具有一定指导意义。     

三维离散单元法及其在城市管道工程建设中的应用

通过大量的计算机模拟试验、物理模型试验及一定的理论分析,改进了三维离散单元法计算模型,并探讨了把该方法应用于城市管道工程建设中沟槽开挖边坡稳定性分析的可行性。     

无筋砌体墙抗剪性能有限元分析

通过对不同高宽比无筋砌体墙破坏形态和应力分布进行有限元分析,研究高宽比对无筋砌体墙抗剪性能的影响。计算结果表明,高宽比对砌体墙抗剪性能影响较大,随高宽比的增大,墙体破坏形态由剪切破坏转为弯曲破坏。且抗侧承载力明显下降。     

高延性混凝土加固无筋砖砌体墙抗震性能试验研究

为提高砖砌体墙的抗震性能,采用高延性混凝土（HDC）对其进行加固,对4片HDC加固砖墙和2片作为对比试件的未加固砖墙进行低周水平往复加载试验,主要研究不同加固形式（构造带加固和面层加固）及墙体砂浆强度对加固砖砌体墙的滞回性能、破坏形态、水平承载力及刚度退化等抗震性能的影响。试验结果表明：采用HDC加固可显著提高墙体的承载力和位移延性,延缓墙体开裂和刚度退化,改善墙体的脆性破坏特征;HDC构造带可对砖墙形成有效约束作用,改变墙体的破坏模式。基于试件的破坏形态,提出加固墙体的承载力计算方法,并根据试验结果进行了验证。     

三维无单元法及其应用

借鉴二维无单元法的理论和实现技术，对基于正交基函数的三维滑动最小二乘法、已知位移边界条件的处理以及三维无单元法基本方程的推导和实现方法等进行了探讨。在此基础上，编制了三维线弹性无单元法计算程序。应用该程序对方形柱体在自重作用下的变形进行分析，并与精确解作了对比，结果表明，该方法和程序是可靠的。     

砌体填充钢筋混凝土框架抗震性能分析

为揭示砌体填充墙-框架协同工作机理,考虑填充墙砌体材料、填充墙数量及填充墙布设形式,采用ABAQUS有限元分析软件建立了12个结构模型,进行了模态分析和动力时程分析。分析结果表明,填充框架结构在缺失填充墙楼层形成薄弱层,底层缺失填充墙对结构抗震最不利;框架结构填充墙布设数量越少、砌体弹性模量越小以及填充墙布设相对越接近结构顶层,填充墙框架结构的抗侧刚度越小;结构底层均匀、分散、对称布置填充墙,布设数量越多对结构抗震越有利;对于底层有较大空间使用需求的框架结构,建议布设一定数量强度和刚度均较大的填充墙,以保证底部楼层有足够的抗侧刚度。     

应用单元劈裂法模拟三维内嵌裂纹扩展

 对于岩石内嵌裂纹很难通过物理试验进行研究,在应用有限单元法模拟内嵌裂纹扩展时,三维节理面建模、网格划分以及节理扩展后的网格处理一直是难点问题。为简单、高效地分析含有内嵌型不连续面的节理岩体的破坏模式,利用三维单元劈裂法来解决这一问题。单元劈裂法是利用四面体单元的几何性质来构造的一种特殊的四结点节理单元。当有裂纹穿过四面体单元时,位于裂纹两侧的结点可形成3或4个接触点对,由此推导出劈裂单元的刚度矩阵。采用该方法模拟内嵌裂纹扩展时,可以不用考虑节理岩体的几何完整性,而直接对整个岩体进行网格划分。因而一些单元则被内嵌裂纹相切,对于与裂纹相切的单元采用劈裂单元刚度矩阵,而其余单元则采用常规单元刚度矩阵。由此免去了单独设置三维节理单元的麻烦以及为设置节理单元而不断改变网格划分方案的麻烦。这种优势在裂纹数目较多时尤为突出,非常适合节理岩体计算。通过对内嵌椭圆裂纹扩展模拟并与相关物理试验做对比,得出该方法能够再现三维内嵌裂纹扩展的基本特征,说明该方法是有效的。     

无单元法对三维不连续面的模拟

提出了一种用无单元法模拟弹性体中三维不连续面的处理方法。该法采用可视准则来处理不连续面对高斯点影响域的隔离作用并考虑不连续面两表面的相互作用对整体平衡方程组的贡献。为此，推导了不连续面对整体平衡方程组的贡献方程，研究了模拟不连续面实际接触状态的非线性迭代算法。在上述基础上，编制了模拟三维不连续面的无单元法程序。最后，应用上述方法和程序对一含裂纹的立方体进行了受力分析，结果表明该方法和程序是合理可行的。     

无筋砌体结构窗下墙抗震性能拟静力试验研究北大核心CSCD

砌体结构窗下墙力学分析与设计方法在我国《砌体结构设计规范》(GB 50003—2011)中尚未提及。通过两片实心标砖墙体试件的拟静力试验,测试无筋砌体结构窗下墙试件的开裂荷载与极限荷载,对窗下墙试件的破坏形态、滞回耗能特性、变形能力等抗震性能进行分析与研究。结果表明:窗下墙受剪破坏试件在达到极限承载力之前变形很小,之后刚度急剧下降,表现出无筋砌体结构脆性破坏的特征;砌体结构相关设计规范应充分考虑窗下墙破坏的模式与机理,建立窗下墙抗震设计理论分析与计算方法。     

基于离散单元法的裂隙岩体渗流与应力耦合数值分析研究

基于离散单元法能够充分考虑到岩体结构的不连续性,适用于解决节理岩石力学问题,本文建立离散介质贺连续介质耦合的渗流模型,模拟裂隙岩体渗流与应力耦合迭代过程。该方法能较客观地反应了岩体变形的真实特性,应用该方法对一混凝土坝进行计算。能够较好的切合实际,具有一定工程实际意义。