基于联合有限-离散元法的混凝土重力坝地震破坏过程仿真

许多工程和科学问题都涉及从连续介质到非连续介质的转化.混凝土坝遭遇强烈地震导致坝体严重受损就是一个典型的例子.为了预测强震下混凝土坝的动力响应,需要采用一套合适的数值方法进行从连续介质到非连续介质转化的数值模拟,从而实现结构破坏的全过程数值仿真分析.应用联合有限-离散元法结合弥散式旋转裂缝模型分析了地震作用下混凝土重力坝动力破坏过程.数值计算结果得出的最终破坏形态与模型试验结果基本一致.     

岩石破碎过程可视化数值模拟

采用有限元与离散元耦合数值方法开展岩石破碎过程可视化数值模拟。通过对巴西圆盘实验的数值计算,再现了岩石的破坏机理和破坏模式以及岩石裂缝萌生、裂缝扩展以及完全破坏的全过程。分析结果验证了这种数值方法分析岩石变形与破坏过程的可行性。     

基于MPS方法的自密实混凝土流动数值模拟

采用三维移动粒子半隐式(MPS)法来分析和预测自密实混凝土(SCC)的流动性,对L形箱试验进行数值模拟,对比分析了数值模拟与试验中SCC的流动形态和流动时间.在此基础上,研究了L形箱试验和V形漏斗试验中塑性黏度对SCC流动性的影响,并建立了SCC密度和塑性黏度与V形漏斗试验下落时间的关系.结果表明:使用基于Bingham流变模型的MPS方法可以较好地模拟SCC的流动特性,且精度较高;MPS方法可以对SCC在施工过程中的流动时间和流动形态进行模拟预测,结合流变参数分析可以为SCC工程的设计和施工实践提供参考依据.     

自密实橡胶混凝土性能研究综述

自密实橡胶混凝土是将废弃轮胎加工成橡胶颗粒并掺加到自密实混凝土中制成的新型建筑材料,相比于常规混凝土,其在硬化后具有脆性低、变形能力强、节能环保的显著优点.为了全面了解自密实橡胶混凝土的最新研究现状,从自密实性能(流动性、粘聚性、间隙通过性、抗离析性)、力学性能(抗压强度、劈裂抗拉强度、弹性模量、抗折强度、抗冲击性能、...     

基于MPS方法的堆石混凝土填充流动数值模拟

建立了适合分析和预测堆石混凝土填充密实度的三维移动粒子半隐式法(MPS法),其中将自密实混凝土视为单相均质非牛顿流体,并通过Bingham模型进行描述;使用MPS法对自密实混凝土扩展度试验进行数值模拟计算,并与解析解进行对比,以分析MPS法的计算收敛性和精度,验证该方法的准确性.在验证基础上,通过对L B形箱试验进行数值模拟,分析了自密实混凝土在堆石孔隙中的流动特点,预测了堆石混凝土的填充状态,并针对屈服强度这一重要影响因素,对堆石混凝土的密实度进行了分析.研究表明：MPS法可以较好地模拟自密实混凝土在堆石体中的流动过程,预测堆石混凝土的密实度,从而为堆石混凝土工程的设计与施工实践提供参考依据.     

二维土-结构地震动力相互作用时域有限元分析

土与结构动力相互作用是地震工程研究中的一个十分重要的课题。给出了分析地震作用下二维土-结构动力相互作用的时域有限元方法。重点放在如何模拟瞬态波在无穷介质中的传播以及如何实现地震动的输入方面。在给出的有限元过程中,地震动的输入方法以及用于截断无穷介质以获得有限计算域的局部透射人工边界都是基于柱面波动方程推导建立的,这种方法非常简单有效,结合Newmark时间积分法是无条件稳定的,使得时域计算有效而可靠。数值算例验证了这种方法的精度和有效性。     

混凝土坝–基岩地震动力相互作用时域有限元分析

混凝土坝地震响应分析是坝工安全评估的关键一步。坝与基岩动力相互作用对混凝土坝地震响应具有重要影响。因此，建立一个可考虑坝与基岩动力相互作用影响的数值分析方法是十分必要的。给出了分析混凝土坝–基岩系统地震响应的时域有限元法。在时域有限元分析中，地震波的输入以及地基辐射阻尼的模拟常常是2个十分重要的课题。基于柱面波动方程提出了能同时实现地震动输入和模拟地基辐射阻尼的方法，这种方法非常简单有效，几个数值算例验证了方法的精度和有效性。最后，对混凝土重力坝地震响应进行了数值分析，结果表明无限地基辐射阻尼的影响是显著的。     

A hybrid DEM/CFD approach for solid-liquid flows简

A hybrid scheme coupling the discrete element method(DEM)with the computational fluid dynamics(CFD)is developed to model solid-liquid flows.Instead of solving the pressure Poisson equation,we use the compressible volume-averaged continuity and momentum equations with an isothermal stiff equation of state for the liquid phase in our CFD scheme.The motion of the solid phase is obtained by using the DEM,in which the particle-particle and particle-wall interactions are modelled by using the theoretical contact mechanics.The two phases are coupled through the Newton’s third law of motion.To verify the proposed method,the sedimentation of a single spherical particle is simulated in water,and the results are compared with experimental results reported in the literature.In addition,the drafting,kissing,and tumbling(DKT)phenomenon between two particles in a liquid is modelled and reasonable results are obtained.Finally,the numerical simulation of the density-driven segregation of a binary particulate suspension involving 10 000 particles in a closed container is conducted to show that the presented method is potentially powerful to simulate real particulate flows with large number of moving particles.     

堆石混凝土拱坝施工期温度监测与分析

贵州省境内的龙洞湾堆石混凝土拱坝采取了不分横缝整体浇筑,未采取任何温控措施,期间赶上炎热夏季施工.为了研究堆石混凝土中堆石与自密实混凝土的温度传导规律,针对龙洞湾拱坝开展了夏季晴天和持续降雨两个工况下详细的施工期温度监测工作.通过对自密实混凝土、堆石、环境气温等监测数据进行分析,结果显示:①堆石接触到自密实混凝土后能迅...     

地震作用下拱坝--库水耦合振动动水压力分析

拱坝在地震作用下，受库水、基岩以及不均匀变化谷壁等的影响，动态特性十分复杂。尤其大型的高拱坝，振动频率底，径向变位大，库水对坝体振动的影响变得更加重要。本文结合小湾电站２９０米高拱坝，在考虑坝水流固耦合振动影响下，分析和计算了拱坝上游坝面承受的动水压力，并特别对自由表面重力波的影响问题、库底压力 的吸收问题、水体性的影响以及库水域的有效影响范围等进行分析。