非轴对称载荷作用下弹性圆形薄板弯曲分析

以Airy应力函数为未知量的板内平面问题和以挠度为未知量的薄板弯曲问题都可归为双调和方程边值问题,二者具有相似性。根据圆内双调和问题自然边界归化后的Poisson积分式,得到圆板内平面问题Airy应力函数以及弯曲问题挠度的边界积分公式,由积分公式对简单边值问题直接积分可得到解析解。对非轴对称问题简支圆板,利用固支圆板作为基本体系,应用功的互等定理对其进行求解。结果表明：本方法简单、直观、精度高。     

非轴对称荷载作用下圆形巷道滑动失稳破坏分析

为有效评估巷(隧)道围岩在掘进过程中的整体稳定性,在圆形巷道经典弹塑性模型基础上,引用边坡失稳判定方法,建立圆形巷道顶底部岩体的滑动失稳破坏模型,编制一个能够对该模型进行自动快速反演分析的计算程序。自动反演分析结果表明:(1)为准确判断巷道顶底部岩体的稳定性及滑动位置,不能对推导出的巷道失稳破坏模型公式进行简化计算;(2)圆形巷道的整体稳定性将随计算厚度的增加、侧压力系数的增大以及竖向应力的减小而逐渐增大;(3)建立的滑动失稳破坏模型不仅能够定量和定性分析巷道岩体的整体稳定性,而且还能确定巷道周边岩体潜在或真正的滑动面位置。     

孔隙水压力作用下偏心裂纹板的弹塑性分析

岩体的变形和破坏与裂隙的成核、扩展和连接密切相关,孔隙水压力显著影响裂隙的成核、扩展和连接。孔隙水压力作用下偏心裂纹板的弹塑性问题比中心裂纹板的弹塑性问题在实际中更为普遍,因此研究孔隙水压力作用下偏心裂纹板的弹塑性问题比中心裂纹板更有实际意义。该文利用裂纹线场方法和Mohr—Coulomb准则对孔隙水压力作用下岩石材料偏心裂纹板的弹塑性问题进行了分析,确定了裂纹线附近的弹性应力场、塑性应力场、弹塑性边界上的单位法向量、裂纹线附近的塑性区长度、裂纹线上的塑性区长度随孔隙水压力的变化规律以及孔隙水压力作用下偏心裂纹板的极限承载力,获得了孔隙水压力作用下偏心裂纹板的弹塑性解析解,并对偏心裂纹板在不同偏心情况下的塑性区长度和贯通情况进行了分析。     

动水压力作用下沥青路面水-孔隙结构应力分析

为了研究动水压力对沥青路面产生水损害的原因,对水-孔隙结构进行了应力分析,建立了沥青路面水-孔隙结构承受车辆荷载的模型,提出了沥青路面空隙率与孔隙水压力的关系,并讨论了沥青路面内部因孔隙水压力而致使孔壁在反复的荷载作用下发生的胀裂与抽吸和冲刷作用.     

轴向静载作用下非线弹性梁自由振动的响应分析

针对简支非线性弹性矩形截面梁,在计及轴向静载变形对梁的影响、考虑梁的非线性效应的情况下,运用Galerkin原理和林滋泰德-庞加莱法对梁进行研究,得到其动力响应解,并针对结果进行分析讨论.     

轴向静载作用下非线弹性梁自由振动的响应分析

针对简支非线性弹性矩形截面梁，在计及轴向静载变形对梁的影响、考虑梁的非线性效应的情况下，运用Galerkin原理和林滋泰德一庞加莱法对梁进行研究，得到其动力响应解，并针对结果进行分析讨论．     

异重流体作用下的地震动水压

本文结合多泥沙河流上的水工建筑物,受其地震的影响,研究了异重流体作用下的地震动水压力。考虑具有铅在坝面的坝体在地震作用下,刚性地作垂直坝面方向的微幅简谐振动,在假定河床水平,流体不可压缩,并设流体密度沿深度按指数函数规律增加。此时可得到流体的运动方程是线性常系数的,利用分离变量法求得了动压分布的广义富氏级数解,对结果并作了定性分析。结论可供工程设计部门参考。     

大直径圆形煤仓内壁堆煤温度及侧压力现场实测与分析

堆煤引起的仓壁内外温差和仓壁侧压力是大直径整体式筒仓设计中2个控制性荷载,合理地确定它们至关重要.在已建成的120m直径筒仓内布设传感器,实测了堆煤引起的筒仓内壁温度随时间的变化,以及仓壁侧压力随高度的变化.还使用库伦土压力理论推导了侧压力的理论预测公式,取得的主要结果是:内壁温度高达38℃,实测侧压力与堆煤高度基本呈线性关系,平均侧压力系数为0.46.而侧压力的理论预测值比实测小5%左右.     

非正交坐标系统下斜井泥浆侵入数值模拟

针对斜井剖分过程中采用传统的直角坐标系,矩形网格剖分地层,采用梯形近似处理斜井边界时出现的要达到精确模拟就只能缩小网格尺寸而引起计算量急剧增加这一矛盾问题,根据实际模型引入了非正交坐标系,在非正交坐标系中,存在两种基矢,它们相互之间以及与直角坐标系统之间的转化关系具备一套完整的理论体系,简化了对斜井水平地层以及直井倾斜地层等模型的模拟.实际数值模拟结果表明,采用非正交坐标系在保证精度的同时,极大地减少了运算量,取得了很好的效果.     

圆形均布荷载作用下结合式双层板中性面分析

圆形均布荷载作用下温克勒地基上结合式双层板问题分析的关键在于中性面的求解,但目前对于两层板泊松比不同时的情况仍没有理想的理论公式和求解方法.根据薄板假设,推导了该问题的中性面方程,并提出一种数值法来求解此方程,得到了中性面曲线;最后对均布荷载作用和集中荷载作用下、圆形均布荷载半径不同时的情况,以及双层板的泊松比比值进行了分析.发现集中荷载和均布荷载作用下的双层板中性面几乎重合,圆形均布荷载半径对中性面位置的影响也很小,两层板的泊松比越接近,中性面位置的不稳定区域会随之越小.     

冲击内压作用下厚壁圆筒弹性动力分析

采用动态线性与非线性有限元分析软件对厚壁圆筒进行弹性动力分析 ,得到了厚壁圆筒在冲击内压作用下圆筒壁特别是内壁处的应力、位移、速度随时间的变化规律 ,求解结果和解析解吻合 ,说明力学模型的建立是可行的 ,计算结果是可信的 ,为厚壁圆筒在冲击内压作用下弹性阶段的设计计算提供了依据 ,并为厚壁圆筒在爆轰载荷的作用下弹塑性分析计算打下了基础     

多次孔隙水压作用下沥青混合料性能演化试验

为研究沥青混合料在水-力共同作用下的性能演化过程,在实验室内制备了3种不同沥青含量(3.5%、4.5%、5.5%)的SBS改性沥青混合料试件,利用沥青混合料水敏感性试验(MIST)进行不同次数(500次～7000次)孔隙水压作用的湿度处理,通过湿度处理后试件的物理指标(体积、毛体积密度)来表征沥青混合料的内部结构变化。利用间接拉伸试验(IDT)测得的不同孔隙水压作用次数下的ITS以及TSR来表征沥青混合料力学性能的演化过程。结果发现:随着孔隙水压作用次数的增加,试件内部结构发生了变化,导致试件体积先增大、后减小,毛体积密度有微小的下降。ITS以及TSR结果表明,试件力学性能先降低、后上升。在对不同MIST作用次数湿度处理后试件的含水率进行测量后发现:500次孔隙水压循环是试件由不饱和状态向饱和状态转变的临界作用次数。小于500次作用时,试件未饱和,MIST循环产生孔隙水压较大,因此力学性能不断降低;大于500次作用时,试件已饱和,温度作用取代孔隙水压作用成为主要影响,导致力学性能上升。因此,对于孔隙率为4%左右的小型密级配沥青混合料试件,推荐采用500次MIST循环作为湿度处理来进行沥青混合料的抗水损害能力的评价。     

真实水压作用下裂隙大理岩蠕变特性试验研究

软弱层间带裂隙岩石的水压弱化效应是水利工程长期稳定研究的重要方向。针对锦屏一级坝肩软弱层间带裂隙大理岩在高水压力作用下的长期变形特性,采用特定的岩石流变试验系统,开展不同水压作用下预制裂隙大理岩的蠕变试验,结合典型蠕变过程曲线分析水压对裂隙岩石蠕变变形、蠕变速率、蠕变破坏荷载及长期强度的影响,并基于蠕变破坏断口的电镜扫描成果,从细观角度分析岩石蠕变破坏机制。结果表明：裂隙岩石宏观破裂现象与断口微观特征相吻合,随着水压的增加,岩石破裂形式逐渐由张拉破裂向剪切破裂过渡,破裂断口由凹凸锯齿状逐渐趋于平滑。压力水沿岩石裂隙的“楔入”可加速原始裂纹的发育,促进岩石的蠕变发展,水压越大,“楔入”效应越明显,加速蠕变速率越大,加速阶段持续时间越短,蠕变破坏的分级荷载越小;相较于稳定蠕变阶段,水压对加速蠕变阶段的影响效应更大。裂隙岩石长期强度约占完整岩石峰值强度的50%~70%,水压的增大会降低岩石的长期力学性能,并加速岩石的蠕变破坏,工程中建议取稳定蠕变阶段最大一级强度作为裂隙岩石的长期强度。研究成果的应用可提高锦屏一级水电站长期稳定运行评估的准确性,并为裂隙岩石蠕变本构模型研究提供重要支撑,具备显著的工程应用与理论研究价值。     

轴压水压耦合作用下裂隙砂岩蠕变特性

在水利水电、水底隧道等岩土工程建设中,伴有初始损伤的岩石材料长期处于轴压水压耦合环境下,严重影响岩土工程的长期稳定性.为保证处于轴压水压耦合环境下岩土工程的长期稳定性,以预加载制备的裂隙砂岩岩样为研究对象,利用特制的流固耦合多通道岩石流变系统,开展轴压水压耦合作用下裂隙砂岩单级加载蠕变试验及其蠕变模型研究,主要分析压力...