基于能量判据的盐岩库群整体稳定性分析方法

 针对能源储备地下库群整体稳定性评价,发展考虑有限元强度折减法的变形稳定理论,建立基于K-?E关系曲线的库群整体稳定性和破坏的关键判据,其中,K为强度折减系数,?E为塑性余能范数。塑性余能范数是不平衡力的范数,其大小表征库群整体稳定性;不平衡力明确展现库群失稳破坏的部位和模式。研究单储库、双储库、多储库以及金坛盐矿油气储库群的整体稳定性和失稳破坏演化规律。考虑洞径、洞距、夹层、内压、失压和布置方式等多种因素的影响,从而确定最大洞径,最小洞室间距以及库群最小稳定内压和最优布置方式。研究表明,变形稳定理论为库群整体稳定性评价和失稳破坏分析提供了一套实用而有效的理论和方法.     

基于变形加固理论的结构稳定和加固分析

 对结构稳定的概念和评判标准进行论述,指出以塑性余能作为结构稳定评判标准的内在含义。基于非平衡态热力学的约束平衡概念,提出变形加固理论,采用超出屈服面的不平衡力对失稳结构的力学行为进行分析。采用Drucker-Prager屈服准则,利用塑性余能作为评价标准,同时与理论解、ABAQUS和TFINE的求解结果对比,对柱体和均质边坡的稳定性进行分析。基于重力坝模型,研究网格尺寸对塑性余能计算的影响。采用和不平衡力大小相等、方向相反的加固力,对柱体和条形基础在加固前后的承载力进行分析,并和理论解进行对比。计算结果表明,塑性余能是塑性应变在整体结构上的标量范数,是结构偏离稳定状态的距离。可以作为结构稳定性的评价指标,而基于不平衡力的加固计算可以同时确定给定结构安全度下的加固区域和加固力大小,由此确定的加固方式的加固效率是很高的,指导加固设计是很有效的。     

Drucker-Prager弹塑性本构关系积分:考虑非关联流动与各向同性硬化

考虑非关联流动法则以及各向同性硬化条件,采用广义中点法(Generalized Midpoint Method,GMM)进行Drucker-Prager(DP)弹塑性本构关系数值积分,给出调整后最终应力的解析解.GMM 属于隐式算法,具有良好的计算精度与数值稳定性;最近点投影法(Closest Point Project Method,CPPM)是其特例,具有一阶精度并且无条件稳定.DP 塑性势函数的特殊性质导致上述GMM 解由初始应力状态与应变增量显式确定,无需迭代求解,因此计算效率大幅提高,同时避免了迭代过程的收敛性问题.数值算例证明:当加载偏离角度较大时,GMM(ξ=1/2)的计算精度高于CPPM,可适应更大的加载步长;而对于比例加载,任意GMM 等同于精确解,采用CPPM 可获得最高的计算效率.推导了满足DP 屈服准则厚壁圆筒的弹塑性理论解,对比验证算法精度.采用非关联流动各向同性线性硬化DP 材料模拟厚壁圆筒变形局部化效应.     

白鹤滩拱坝谷幅变形预测及不同计算方法变形机制研究

中国已建成的特高拱坝如溪洛渡、锦屏一级等,在初期蓄水过程中均表现出了谷幅收缩的异常现象。而拱坝是高次超静定结构,对坝基变形尤其是不均匀变形非常敏感。从有效应力改变和岩体材料泡水弱化这一谷幅变形机制和边界施加位移这一计算手段出发,利用弹塑性有限元方法,计算并预测白鹤滩拱坝在初期蓄水过程中可能产生的谷幅变形,并分析了谷幅变形对大坝位移和应力的影响。结果表明:两种方法的计算结果相差很大;从有效应力改变和岩体材料弱化角度出发,白鹤滩拱坝两岸山体可能产生的最大谷幅收缩不大于40mm,且该谷幅变形不会很大程度上降低拱坝的整体稳定性,只是使坝体产生了新的应力集中区。而拱坝对施加边界位移具有很强的超载能力,但谷幅收缩对坝体应力的影响极小。对比发现,坝基不均匀变形是影响拱坝应力的关键因素。     

科技兴农农博扬帆——2013中国中部（湖南）国际农博会在长沙开幕

11月28日,由国家农业部和湖南省人民政府共同主办,湖南省农业厅、长沙市人民政府承办的2013中国中部（湖南）国际农博会在湖南长沙红星国际会展中心正式开幕。为期8天。