基于相场方法的岩石弹塑性损伤模型研究及其数值实现

岩石材料损伤破坏的研究对岩体工程的稳定性评价至关重要,基于热力学原理,在经典相场损伤模型框架中引入塑性本构模型和硬化准则,借助塑性耗散能驱动下的塑性硬化阶段和峰后软化阶段损伤演化方程,建立一种岩石弹塑性相场损伤模型,并给出其数值实现。通过对比相场损伤均质响应模拟结果和解析解,验证塑性损伤耦合条件下该模型的正确性和可靠性。采用该模型,模拟岩石二维和三维复杂裂纹扩展,研究含预制裂纹岩石试样的塑性剪切损伤破坏过程,计算结果与已有试验结果吻合较好。该模型能自动、准确地跟踪岩石复杂裂纹扩展路径,有效描述岩石的损伤演化规律以及塑性变形与非局部相场损伤之间的耦合效应,可进一步应用到模拟实际工程岩石损伤破坏及稳定性问题。     

单轴压缩砂岩细观裂纹动态演化特征试验研究

岩石细观裂纹的动态演化特征作为岩石破坏的重要信息,其研究对于分析岩爆的孕育过程及预测岩石动力灾害发生有着重要意义。采用应力分析和声发射参数方法,研究了砂岩在单轴压缩条件下的细观裂纹的强度动态演化特征。试验结果表明,应力与砂岩细观裂纹扩展诱发声发射（AE）事件的强度特征有较好的阶段性变化规律,将峰前裂纹动态演化划分为三个阶段。进一步分析裂纹的类型特征,提出三阶段四维演化过程分析方法。细观裂纹多为张拉型,随着时间的增加,细观裂纹向剪切型裂纹转变,裂纹数量迅速增加,裂纹强度逐渐增大。提出将第三阶段AE事件出现的高强度、高RA、低AF特征作为砂岩破裂失稳的定性预警条件。通过矩张量反演对比分析了的细观裂纹数量和类型的动态演化。     

用DDM实现弹性体裂纹演化的动态跟踪

本文采用位移不连续数值方法（Displacement Discontinuity Method,简称DDM）求解二维复合型裂纹在任意荷载条件下的断裂扩展问题，针对二维裂纹的破坏演化特征，建立了外荷载逐次增量及在最大拉应力准则下，沿裂纹扩展方向的单元自动追加的裂纹扩展动态过程的DDM跟踪方法，得到了单裂纹条件下的理论解及其与规则排列的双裂纹实验结果高度吻合的计算结构。该方法直接在裂纹体上划分单元，并且在裂纹演化过程中仅需在原有基础上追加单元，程序实现简单，单元数少，便于在微机上实现多裂纹的扩展模拟。     

碳纤维复材加固钢板表面裂纹疲劳扩展研究

提出半椭圆表面裂纹疲劳扩展的一种有限元计算方法,该方法利用有限元软件计算裂纹前缘应力强度因子,采用Paris公式预测裂纹扩展量,通过有限元网格的自动重构来模拟分析表面裂纹的疲劳扩展过程。以中心表面裂纹钢板为研究对象,验证了所提方法的有效性和可行性,在此基础上,对常幅疲劳荷载作用下碳纤维复材(CFRP)加固钢板的表面裂纹扩展特性及疲劳寿命预测进行了研究。研究结果表明:CFRP加固能有效降低表面裂纹的扩展速率,长度方向由于直接受到CFRP的约束作用扩展速率降幅更大;裂纹形状比对CFRP加固效果影响较大,形状扁平的表面裂纹的疲劳寿命提升效果更好;加固后裂纹形状比相对加固前有所增大,增幅与其初始裂纹尺寸有关。     

陶瓷材料在滑动接触中的裂纹扩展模拟

对刚性柱面和SIC陶瓷材料平面产生滑动接触进行了有限元数值分析,以有限元软件ABAQUS作为分析平台,以扩展有限元方法(XFEM)和最大主应力判定准则对整个滑动接触过程中裂纹扩展的行为进行了模拟,得出了裂纹尖端单元的最大主应力及裂纹扩展路径和裂纹张开角,为生产实际过程中的无损探伤提供理论的测量视角。     

基于细胞自动机方法的多裂纹扩展贯通模拟

针对岩石力学领域压剪荷载作用下多裂纹扩展、交叉和贯通等复杂裂纹行为问题,提出了多裂纹交汇问题的数学力学精细描述方法,建立了多裂纹交叉的非连续精细表征模型。基于此,进一步构建了多裂纹交叉和交汇的摩擦接触精细连续到非连续数学力学描述模型,构建了接触摩擦迭代和元胞快速更新交替耦合的快速迭代方法,实现了压剪摩擦接触迭代与元胞更新交替快速迭代,大幅提高计算效率。基于上述理论,提出多裂纹相互作用断裂行为的快速自适应连续-非连续细胞自动机方法。通过算例验证了两种不同裂纹数量、位置关系和分布距离的岩石多裂纹模型在压剪荷载下的开裂与扩展的抑制和增强作用的相互影响特征,分析了多裂纹的汇合与贯通规律。数值算例表明,本方法在多裂纹扩展和贯通分析中是高效、精确的。     

砂桨受压变形与裂纹萌生的固有关系

描述了用实验观测和分析的方法考察砂浆试样在受压过程中裂纹扩展和变形响应之间的固有关系。在压缩过程中，砂浆试样表面裂纹的图像和变形响应曲线被实时记录下来。由于试样表面粗糙不平，原始的数字图像常含有大量的伪裂纹，为此开发了处理软件，去除了伪裂纹，从而提取出准确的裂纹信息。为了获得试样的表面裂损度，采用两种方法对表面裂纹进行量化，在实验观测和分析的基础上，通过理论分析得到裂纹演化和非线性变形之间的固有关系。根据这种关系，可以通过测量试样的表面裂纹，得到单轴压缩状态下由损伤引起的材料变形性质的演化。     

三峡船闸高边坡损伤流变研究及实测分析

采用扫描电镜即时记录下裂纹尖端的微裂纹发育和演化过程,并应用双扭试件测试了三峡船闸花岗岩的亚临界裂纹扩展。推导出压应力状态下,考虑亚临界裂纹扩展时,裂纹流变断裂扩展的计算公式;考虑了裂纹之间的相互作用。运用损伤力学中的平均场模量的概念,将流变裂纹扩展推广到多裂隙岩体中去,建立裂隙岩体损伤流变所裂扩展的力学模型。根据砦模型,采用有限元方法进行了三峡船闸高边坡损伤流变断裂分析,并与实测值做了比较。     

预制裂隙岩石裂纹扩展相场模拟方法研究

裂隙岩石变形破坏是其内部裂纹萌生、生长和聚合成宏观裂隙的结果。为了模拟裂隙岩石复杂断裂破坏过程，基于传统的相场断裂模型，通过拉、拉剪和压剪应变能密度分解，提出一种新的相场模型。根据Mohr-Coulomb准则分别定义剪切应力和压剪应变能，推导位移场和相场耦合控制方程，采用有限元方法进行空间离散和交错求解算法进行相场理论数值求解。通过对比基准算例的相场模拟结果与解析解，验证编制的相场有限元程序的准确性。然后，基于黄砂岩试验数据确定模型参数，运用该程序对单预制裂隙岩石(α=30°)和双预制裂隙岩石(α=30°，β=30°和α=30°，β=60°)单轴压缩试验进行模拟，再现了裂隙岩石所产生的张拉、剪切和混合裂纹生长和扩展模式，与试验结果吻合较好。因此，改进的相场模型能够模拟裂隙岩石裂纹起裂及后续扩展的动态演化过程。     

用数字图像相关技术进行红砂岩细观裂纹损伤特性研究

通过对红砂岩试样应变响应和表面裂纹图像的同步观测试验,以及试样表面细观裂纹萌生、扩展图像信息的采集和量化方法的研究。提出了用数字图像相关技术处理不同含水状态下红砂岩试样动态变形过程中的灰度分布图;并去除微裂纹,探讨了红砂岩动态损伤状态与其宏观力学之间的关联。为了获得试样微观预制裂纹扩展的定量描述,引入裂纹损伤度与损伤张量2个物理量,定量评价了含水状态下红砂岩预制细观裂纹动态渐进扩展损伤特性,进一步了解了单轴压缩状态下细观裂纹扩展的演化规律。     

住宅的多样性——日本集合住宅的借鉴

以西安目前住宅市场发展的现状及其存在的弊端为例 ,说明我国目前住宅需求的多样化和设计手法的单一化之间的矛盾 ,论述了与我国有着相似文化背景的日本在解决不同住宅需求时采用形式多样、功能各异的集合住宅的理念 .试图以此借鉴 ,使我国建筑设计界了解日本集合住宅的发展演变过程 ,吸取他们的经验 ,为我们在住宅多样化研究和设计时提供一种不同的思路和方法 .     

自动扶梯逆行故障成因与分析

对自动扶梯突然反转而导致逆行故障的类别和成因进行了分析,讨论了逆行速度及症状,分析了逆行概率及风险,并针对逆行提出了一些对策。     

南京郊区化水平评价

在界定郊区和郊区化概念的基础上，主要从工业和人口两方面对南京的郊区化水平做出评价．通过分析，以期能对南京郊区化的发展有一个整体的全新认识，从而有助于新时期南京市的城市规划和管理工作的顺利展开。     

浅析步行街的建筑工效学——上海市吴江路步行街建筑工效学调研

从建筑工效学的角度对上海市吴江路休闲步行街进行了调查研究，根据调查结果，分析了其在建筑工效学上的一些特点与不足之处并进行了探讨，以期对步行街的建筑工效学设计提供准确的参考。     

江南园林意蕴之现象学体验

从现象学的角度,以体验者的观察感知与舒尔茨的建筑现象学理论相互博弈,逐步展示江南园林的点点滴滴意蕴,规避对造园具体手法的详细认知,由体验出发,结合现象学理论,再辩证地回归园林体验,以实现对江南园林意蕴本质感知.     

变压器铁芯接地智能保护的实现原理

为了预防电力变压器运行过程中因铁芯多点接地导致接地电流超标而造成的铁芯发热故障,提出了一种新的变压器铁芯接地智能保护原理,并通过对变压器铁芯接地电流的实时监测,在检测到接地线电流超过国家标准后采取自动启动限流装置的措施,实现将接地电流限制在规程要求的范围之内,并对电气设备状态进行在线检修、评估、预警和风险分析,从而达到防患于未然的目的。     

关于运城市区排水的思考

通过了解运城市区的气候特征、地表水含量及排水现状,总结出市区排水工程存在的主要问题,并提出了市区排水工程规划思路,以期建设一个功能齐全、配套完善的市区排水系统,实现市区洪水、雨水、污水的安全有序排放。     

边坡加固中锚索框架的应用与锚索预应力损失

以锚索框架为研究对象,讨论了锚索框架支护技术在边坡治理中的重要作用,介绍了框架形式,阐述了锚索预应力损失的影响因素,包括锚索材料,岩体条件,张拉器具和工序,外界自然条件和人工作业因素等,以指导实践。     

预留高架桥箱梁拆除施工的实践

在上海中环线大柏树立交桥工程中需拆除预留两联高架桥。该文介绍了该工程采用人工破碎方法拆除的施工流程;施工中的主要技术混凝土凿除,预应力释放,箱梁支撑系统设计和箱梁变形控制。经工程实践,使拆除工程在不影响周边环境及该处交通的前提下安全顺利地得以实施,为市中心交通枢纽处拆除高架桥提供经验。     

西安建筑科技大学城市规划专业硕士研究生学位论文选题分析

本文通过对西安建筑科技大学建筑学院城市规划专业1999-2004年硕士研究生的95篇毕业论文的选题进行整理分析,找出其中的趋势、规律,分析热点问题并试图提出建议。