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双向非均质土中基于连续介质模型的桩动力响应特性分析 被引量：7
1
作者 杨冬英 王奎华 丁海平 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期119-126,共8页
在三维轴对称条件下,基于连续介质模型进行纵、径双向非均质土中桩的纵向动力特性研究。首先,根据桩周土体的纵向成层性和桩身截面性质,沿纵向划分多层,再对纵向每一层沿径向划分足够多圈层,每圈层视为均质土。然后建立每圈层土体的三... 在三维轴对称条件下,基于连续介质模型进行纵、径双向非均质土中桩的纵向动力特性研究。首先,根据桩周土体的纵向成层性和桩身截面性质,沿纵向划分多层,再对纵向每一层沿径向划分足够多圈层,每圈层视为均质土。然后建立每圈层土体的三维波动方程和每段桩身动力平衡方程,结合边界条件以及连续接触条件,从径向最外侧到最内侧、纵向最底层到最顶层依次进行桩-土耦合动力方程求解。最终利用阻抗递推法得到纵径双向非均质土中桩顶频域响应解析解和时域响应半解析解。通过所得解进一步研究各种纵径向非均质工况,得到相应的桩-土耦合振动特性。 展开更多
关键词 纵径向非均质土 连续介质模型 解析解 纵向振动 桩-土动力响应
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径向非均质土中平面应变模型的精度及适用性研究 被引量：5
2
作者 杨冬英 王奎华 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第7期98-105,共8页
对径向非均质土体中复刚度传递的多圈层平面应变模型和多弹簧串联的多圈层平面应变模型的精确程度及其适用性进行研究,根据精确的三维连续介质模型得到的结果,与上述两种简化模型进行效验对比。首先对桩土接触面上的复剪切刚度的实部和... 对径向非均质土体中复刚度传递的多圈层平面应变模型和多弹簧串联的多圈层平面应变模型的精确程度及其适用性进行研究,根据精确的三维连续介质模型得到的结果,与上述两种简化模型进行效验对比。首先对桩土接触面上的复剪切刚度的实部和虚部进行对比,然后分别在多种工况条件下,对采用上述两种平面应变模型时桩顶动力响应进行比较分析。结果表明,复刚度传递的多圈层平面应变模型在绝大多数情况下具有足够高精度,而采用多弹簧串联的多圈层平面应变模型的结果误差较大,这为径向非均质土体中平面应变理论的应用提供了重要的理论依据。 展开更多
关键词 多圈层土 平面应变模型 连续介质模型 桩-土动力响应 精度
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基于连续介质模型的颗粒材料孔隙度及孔隙水压力计算公式 被引量：6
3
作者 楚锡华 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1255-1257,共3页
孔隙度是能够部分反映颗粒材料微观结构的一个宏观量,其数值及其演化对颗粒材料的宏观力学行为有重要影响。基于连续介质模型,在颗粒体积应变均匀的前提下推导了颗粒材料的孔隙度随颗粒集合局部平均体积应变的演化公式,并应用该关系式... 孔隙度是能够部分反映颗粒材料微观结构的一个宏观量,其数值及其演化对颗粒材料的宏观力学行为有重要影响。基于连续介质模型,在颗粒体积应变均匀的前提下推导了颗粒材料的孔隙度随颗粒集合局部平均体积应变的演化公式,并应用该关系式结合孔隙水状态方程给出了饱和颗粒材料的孔隙水压力与孔隙度、固体颗粒体积模量、固体颗粒变形之间的关系。所得公式可用于饱和含液颗粒材料流–固耦合计算或饱和多孔介质宏观–细观多尺度流–固耦合渗流分析。 展开更多
关键词 孔隙度 孔隙水压力 颗粒材料 多孔介质 连续模型
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基于连续介质离散元的双重介质渗流应力耦合模型 被引量：15
4
作者 刘洋 李世海 刘晓宇 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期951-959,共9页
为模拟边坡在库水涨落和降雨作用下的渐进破坏过程,发展基于连续介质离散元的双重介质渗流应力耦合模型。它分为固体计算模型、孔隙渗流应力耦合模型和裂隙渗流应力耦合模型3个部分。固体计算模型能够反映地质体的破坏规律,可以模拟从... 为模拟边坡在库水涨落和降雨作用下的渐进破坏过程,发展基于连续介质离散元的双重介质渗流应力耦合模型。它分为固体计算模型、孔隙渗流应力耦合模型和裂隙渗流应力耦合模型3个部分。固体计算模型能够反映地质体的破坏规律,可以模拟从连续到非连续的破坏过程;孔隙渗流应力耦合模型可以方便地计算出自由水位线(浸润线)的位置;裂隙渗流应力耦合模型可以避免由于不连通裂隙(孤立裂隙)存在所导致的收敛性问题;假设只考虑库水涨落和降雨的最终状态,裂隙渗流产生的水头分布和由库水涨落所引起的水头改变作为孔隙渗流的变边界条件,从而实现孔隙渗流场和裂隙渗流场的耦合。典型算例计算结果表明,基于连续介质离散元的双重介质渗流应力耦合模型对于库区古滑坡的研究是很有效的。 展开更多
关键词 数值模型 基于连续介质离散元 双重介质模型 渗流应力耦合 动态松弛技术
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玛湖凹陷砾岩裂缝扩展数值模拟 被引量：4
5
作者 刘鹏宇 蒋庆平 +3 位作者 申颍浩 赵廷峰 葛洪魁 周东 《新疆石油地质》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期227-234,共8页
玛湖凹陷砾岩裂缝扩展规律不清晰,其影响因素也不明确。构建多相混合介质砾岩数值模拟模型,对不同加载方式、不同特征砾岩的裂缝扩展规律进行研究。结果表明,砾石含量越高,胶结强度越低,砾石和基质的相对强度越大,则砾岩形成的裂缝越复... 玛湖凹陷砾岩裂缝扩展规律不清晰,其影响因素也不明确。构建多相混合介质砾岩数值模拟模型,对不同加载方式、不同特征砾岩的裂缝扩展规律进行研究。结果表明,砾石含量越高,胶结强度越低,砾石和基质的相对强度越大,则砾岩形成的裂缝越复杂;拉伸载荷和剪切载荷共同作用下砾岩裂缝最为复杂;砾石对砾岩裂缝的吸引作用和屏蔽作用促进砾岩形成复杂缝网。 展开更多
关键词 玛湖凹陷 砾岩 裂缝 数值模拟 模型 扩展规律 多相混合介质 连续介质离散元方法
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岩溶山区某隧道工程突涌水风险分析 被引量：2
6
作者 尚海敏 崔庆国 +1 位作者 于进庆 王钦刚 《现代隧道技术》 北大核心 2025年第1期48-55,共8页
为精准预测岩溶山区隧道施工过程中的突涌水风险,以某在建铁路黄木尖隧道为例,通过物探综合解译与富水性指数模型相互验证的方式,分析洞身富水空间分布特征,在此基础上,建立隧址区多重介质等效连续模型,进行涌水动态精细化模拟,实现隧... 为精准预测岩溶山区隧道施工过程中的突涌水风险,以某在建铁路黄木尖隧道为例,通过物探综合解译与富水性指数模型相互验证的方式,分析洞身富水空间分布特征,在此基础上,建立隧址区多重介质等效连续模型,进行涌水动态精细化模拟,实现隧道突涌水风险定性与定量的融合分析。研究表明:(1)黄木尖隧道隧址区地下水系统以近南北向展布的地表分水岭为界,东西两侧地下水具有相对独立的水力联系,隧道开挖将截断从补给到沟谷排泄的地下水流,洞身附近等水位线分布密集,水位下降速率随着远离洞身而减小。(2)洞身富水性具有很强的不均匀性,强富水区主要位于洞身中部的断裂及褶皱等构造部位,洞身强富水区占隧道总里程的3.9%。(3)根据洞身富水分区结果进行模型水文地质参数分区及赋值,可以避免参数分区主观性的影响,提高突涌水风险预测精度。(4)隧道DK199+400~DK199+760段是隧道突涌水极高风险区,涌水量随时间呈现对数递减的趋势,毛洞单宽涌水量刚开始下降很快,随后逐渐趋于平稳。 展开更多
关键词 岩溶隧道 地下水系统 富水性指数模型 多重介质等效连续模型 突涌水
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裂隙岩体三维非稳定渗流场与应力场耦合分析 被引量：2
7
作者 伍美华 陈平志 柴军瑞 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期199-204,共6页
本文从宏观的角度把裂隙岩体作为等效连续介质模型,编制三维有限元程序对裂隙岩体进行非稳定渗流场与应力场耦合分析,并应用工程算例比较分析研究非耦合与耦合作用条件下三维非稳定渗流场和应力场变化规律。研究结果表明该方法是可行的... 本文从宏观的角度把裂隙岩体作为等效连续介质模型,编制三维有限元程序对裂隙岩体进行非稳定渗流场与应力场耦合分析,并应用工程算例比较分析研究非耦合与耦合作用条件下三维非稳定渗流场和应力场变化规律。研究结果表明该方法是可行的;与非耦合作用相比,考虑耦合作用减少了断面的渗流量,坝基应力场增大;库水位下降具有一定的滞后效应,且下降速率越大,滞后效应越明显。因此,在岩土体分析中用等效连续介质模型进行三维非稳定渗流场与应力场耦合分析研究,对水利工程、岩土工程、煤炭开采及石油二次开发等领域多场耦合作用研究具有广泛参考和应用研究价值。 展开更多
关键词 流体力学 耦合分析 等效连续介质模型 裂隙岩体 三维非稳定渗流场 应力场
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耦合岩体主干裂隙和网络状裂隙渗流分析及应用 被引量：8
8
作者 王洪涛 聂永丰 李雨松 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第12期23-26,31,共5页
对地下水在各项异性裂隙岩体中的三维渗流进行分析，为裂隙岩体渗流计算提供更为有效的模拟分析方法。裂隙系统可以分为主干裂隙和网络状裂隙两类。对于岩体主干裂隙中的水运动使用离散介质渗流模型加以描述，对于网络状裂隙则使用连续... 对地下水在各项异性裂隙岩体中的三维渗流进行分析，为裂隙岩体渗流计算提供更为有效的模拟分析方法。裂隙系统可以分为主干裂隙和网络状裂隙两类。对于岩体主干裂隙中的水运动使用离散介质渗流模型加以描述，对于网络状裂隙则使用连续介质渗流模型加以描述，并依据水量和水头关系把两者耦合起来。给出了网络状裂隙的等效连续介质渗透系数计算方法和耦合模型中实现源与汇作用的方法。理论分析和实际应用结果表明，耦合模型既能刻画主干裂隙特殊的导水作用，又能体现网络状裂隙的贮水性质，同时便于工程应用。耦合渗流模型被应用到乌江构皮滩水利枢纽的岩体渗流分析中。 展开更多
关键词 主干裂隙 网络状裂隙 连续介质 渗流 地下水
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Hamaker连续介质假设分析 被引量：3
9
作者 田文超 贾建援 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期5378-5383,共6页
针对Hamaker理论在工程实际中存在的问题,从物质结构出发分析晶体结构,发现晶体结构存在空隙,Hamaker连续介质假设不成立.为实现介质的连续性,根据物质结构理论,提出体心立方体和面心立方体的Wigner-Seitz密实拼构模型.通过分析双Wigner... 针对Hamaker理论在工程实际中存在的问题,从物质结构出发分析晶体结构,发现晶体结构存在空隙,Hamaker连续介质假设不成立.为实现介质的连续性,根据物质结构理论,提出体心立方体和面心立方体的Wigner-Seitz密实拼构模型.通过分析双Wigner-Seitz模型同经典Lennard-Jones势,推导出Hamaker介质修正系数,对Hamaker可加性假设和均质材料假设进行了修正,同时修正了Hamaker提出的用连续方法计算微观物质间相互作用力的表达式,对斥力进行了分析,将微观连续介质的应用范围从单纯引力范围扩大到了斥力范围,从而对目前Hamaker理论在工程实际中存在的问题给予了解释. 展开更多
关键词 Hamaker假设 Wigner-Seitz模型 LENNARD-JONES势 微观连续介质
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Wigner-Seitz模型微观连续性分析
10
作者 田文超 贾建援 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期5930-5935,共6页
针对Wigner-Seitz单元模型同微观连续介质理论体积无限小的连续性矛盾,通过比较面心立方体和体心立方体双Wigner-Seitz单元和经典Lennard-Jones双原子势函数之间引力(长程力)和斥力(短程力)的相对误差,发现当双Wigner-Seitz模型相互重... 针对Wigner-Seitz单元模型同微观连续介质理论体积无限小的连续性矛盾,通过比较面心立方体和体心立方体双Wigner-Seitz单元和经典Lennard-Jones双原子势函数之间引力(长程力)和斥力(短程力)的相对误差,发现当双Wigner-Seitz模型相互重合一半后,相对误差仍满足工程要求;将Wigner-Seitz模型同离散模拟法计算得到的铝单原子球-面作用力结果相比较,两者结果符合;根据Wigner-Seitz模型,建立包含黏附的数字微镜(DMD)动力方程,仿真并同试验结果比较;从而得到Wigner-Seitz模型满足微、纳技术工程分析中微观连续性要求的结论,为微、纳技术的研究提供理论基础. 展开更多
关键词 Wigner-Seitz模型 微观连续介质 LENNARD-JONES势
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