三维横观各向同性土体开挖问题有限层求解

首先探讨了有限层法求解开挖问题的难点，即开挖等效荷载的有限层表达和开挖后刚度矩阵的有限层计算，并在此基础上建立了三维横观各向同性土体开挖问题的有限层求解格式，并编制了相应的计算程序。计算结果同实测值的一致性证实方法了的正确性和有效性。     

横观各向同性对碾压混凝土重力坝动力特性的影响

碾压混凝土重力坝是采用逐层碾压施工方法形成的大体积混凝土,在竖向和水平向具有不同的弹性常数.采用有限元方法,研究在弹性地基上空库和正常蓄水位两种工况下碾压混凝土重力坝的动力特性,及横观各向同性对坝体动力特性的影响.结果表明,横观各向同性对坝体振型影响不大,但竖向弹性模量的减小使坝体自振频率值明显降低.     

饱和度对横观各向同性准饱和多孔介质中弹性波传播的影响

基于Biot两相孔隙介质理论，研究了饱和度对横观各向同性准饱和介质中弹性波传播的影响。横观各向同性双相多孔介质中存在4种不同波速的平面体波：第一准纵波(QP1)、第二准纵波(QP2)、准横波(QSV)和反平面横波(SH)，文中分别研究了不同饱和度下这4种波的波速、衰减和频散，结果显示，饱和度的变化对弹性波的传播有显著影响。文中把数值计算结果用图表形式列出，并试图从理论上对结果进行深入的探讨，得到一些有益的结论。     

碾压混凝土坝横观各向同性粘弹性参数反演

针对碾压混凝土的流变特性,选取合适的粘弹性本构模型,结合实测资料,进行碾压混凝土坝粘弹性参数的反演,并编制了相应的反演分析程序.实例表明,该反演方法切实可行.     

移动荷载作用下饱和土体上筏板—上部结构的动力响应分析(英文)

根据饱和土Biot理论与最小势能原理及薄板理论,采用子结构法,把上部结构、基础和地基作为一个共同作用的整体,在接触界面上满足变形协调条件,建立移动荷载作用下饱和土体地基—筏板—上部结构共同作用的积分方程.对积分方程的数值求解和相应的Fourier逆变换,得到任意时刻上部结构、筏板的内力和位移以及地基反力.最后通过数值计算,分析了饱和土体参数、移动荷载的速度等对上部结构水平、垂直方向的振动的影响特点.数值结果表明,上部结构各层的水平位移、竖向位移都随荷载速度增大而增加.竖向位移随楼层增加变化不大,当荷载速度较低时,水平位移随上部结构高度的变化曲线平滑少弯折,说明振动较稳定.但当荷载速度较高时,水平位移随楼层变化曲折越明显,层间差异大.     

分数阶三维积分型黏弹性土体中单桩的水平动力阻抗研究

基于土动力学、黏弹性理论和分数阶导数建立了分数阶三维积分型黏弹性土体水平振动控制方程。利用势函数对分数阶三维积分型黏弹性土体的水平振动方程进行解耦,借助分离变量法在频率内求解了分数阶三维积分型黏弹性土体的水平振动,得到了土体对单桩的水平作用,进而建立了分数阶三维积分型黏弹性土体中单桩的水平振动方程。考虑单桩的边界条件和桩顶水平动力阻抗的定义,求解了单桩的水平振动,并对桩顶水平动力阻抗进行了数值分析和讨论。研究表明：高频时,分数导数的阶数对水平动力阻抗有影响,土体粘性系数较小时水平动力阻抗实部和虚部随频率的变化曲线存在波动现象,长径比越大,水平动力阻抗越小,长径比达到一定程度时其对水平动力阻抗几乎没有影响。     

深水FPSO时域耦合动力分析

采用基于三维频域Green函数及傅里叶变换的间接时域法计算了浮体的水动力特性,并采用非线性有限元法对系缆进行了模拟。通过完全时域耦合分析方法求解系泊浮体的时域控制方程,得到了系泊浮体的运动响应和系缆的张力变化。针对一深水单点张紧式系泊的FPSO进行了理论计算,并将计算得到的浮体运动时历、系泊缆索上端点张力时历及相应统计结果与模型试验结果进行了对比,发现理论计算结果与模型试验结果吻合良好。该数值模型可用于深水浮体与系泊系统的耦合计算,计算结果可为进一步探讨深海系缆材料的非线性和疲劳断裂问题提供可靠的理论依据。     

半透水边界饱和土层在循环荷载作用下的一维固结分析

本文基于Terzaghi一维固结假设，研究分析了半透水边界饱和土层在循环荷载作用下有效应力比的变化。利用Laplace变换，得到了随时间任意变化荷载作用下的解答，并结合数值Laplace逆变换方法，对几种常见的荷载进行了讨论，研究了土性参数对固结的影响，得到了一些有益的结论，可以用于指导工程实践。     

三维粘弹塑性位移反分析的可变容差法

本文运用最优化理论，通过构造公差准则函数序列，在近似可行概念的基础上，借用非线性单纯形法，提出了三维粘弹塑性位移反分析的可变容差法，经完善，可望解决三峡大坝施工期大坝安全监测和反设计施工的反馈分析问题。     

丹江口工程左岸连接坝段三维动力响应分析

丹江口工程是南水北调中线工程的水源工程。左岸连接段混凝土重力坝与土石坝呈正交连接，是典型的三维问题。过去只作过平面分析。为了确保该工程的安全，又进行了三维动力分析。应用子空间迭代法解动力方程的特征方程，得出坝体的自振频率和振型；然后进行反应谱分析，得出地震荷载和坝体各振型的应力响应；最后把各振型的应力响应进行组合，得出坝体的最大应力响应。库水与坝体的相互作用是在上游坝面引入附加质量来考虑的。为了评     

高面板坝三维真非线性地震反应分析方法及模型试验验证

基于所建立的土石料三维黏弹塑性动力本构模型,并采用新型三维各向异性有厚度薄单元来模拟面板和堆石的接触面特性,结合考虑孔隙水压力的消散和扩散的有效应力分析方法,开发了高面板堆石坝地震反应分析的三维真非线性有效应力分析方法。通过典型坝例分析,比较了真非线性分析与等效线性分析结果的差异,表明真非线性方法较真实地反应了结构的地震反应,而且能够直接计算出坝体的残余变形,在理论上更为合理。采用模型坝土石料低应力状态下实测的静力和动力特性参数,对三维模型坝进行了地震反应分析,并与相应的大型振动台模型试验结果进行了对比分析,两者结果相当一致,验证了研究所提出的计算方法的可靠性。     

三维频域有航速格林函数的数值计算与分析

Havelock型三维移动脉动源格林函数的计算是面元法求解航行船舶在波浪中的运动问题的关键.该文基于单重积分形式的移动脉动源格林函数,采用LOBATTO法以消除积分区间端点处的奇异性,采用多项式法快速准确计算复指数积分,在格林函数的偏导数积分计算中对复指数积分项进行了分部积分处理,解决了格林函数在π/2处被积函数趋于无穷且出现高频振荡所导致的积分困难.数值计算和比较表明:该方法可以准确计算出不同航速和脉动频率下任意位置的格林函数及其偏导数,能准确给出不同速度下三维移动脉动源的波形,适合用于有航速浮体的频域水动力计算中.     

Method of coupling 1-D unsaturated flow with 3-D saturated flow on large scale

A coupled unsaturated-saturated water flow numerical model was developed. The water flow in the unsaturated zone is considered the one-dimensional vertical flow, which changes in the horizontal direction according to the groundwater table and the atmospheric boundary conditions. The groundwater flow is treated as the three-dimensional water flow. The recharge flux to groundwater from soil water is considered the bottom flux for the numerical simulation in the unsaturated zone, and the upper flux for the groundwater simulation. It connects and unites the two separated water flow systems. The soil water equation is solved based on the assumed groundwater table and the subsequent predicted recharge flux. Then, the groundwater equation is solved with the predicted recharge flux as the upper boundary condition. Iteration continues until the discrepancy between the assumed and calculated groundwater nodal heads have a certain accuracy. Illustrative examples with different water flow scenarios regarding the Dirichlet boundary condition, the Neumann boundary condition, the atmospheric boundary condition, and the source or sink term were calculated by the coupled model. The results are compared with those of other models, including Hydrus-1D, SWMS-2D, and FEFLOW, which demonstrate that the coupled model is effective and accurate and can significantly reduce the computational time for the large number of nodes in saturated-unsaturated water flow simulation.