国家自然科学基金(51079045)
- 作品数：20 被引量：82H指数：6
- 相关作者：徐磊任青文叶志才张太俊王山山更多>>
- 相关机构：河海大学宿迁市水利局南京林业大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：建筑科学水利工程一般工业技术电气工程更多>>
- 基于异步粒子群优化算法的边坡工程岩体力学参数反演被引量：6
- 2014年
- 基于现场变形观测资料的优化反演是确定边坡岩体力学参数的主要方法之一,其本质是一个岩体力学参数的寻优过程,因而,如何选择一个高效的优化算法是其核心问题之一.目前,粒子群优化算法已被应用于边坡工程力学参数反演,但其算法实现为同步模式,最优粒子的信息不能及时共享,降低了优化效率,使得反演耗时较多.鉴于此,提出基于异步粒子群优化算法的边坡工程岩体力学参数反演,该算法的搜索步伐并不一致,粒子间表现出异步性,因而寻优效率明显高于同步模式,可有效解决在边坡工程中岩体力学参数反演中存在的低效问题.在此基础上,构建了边坡工程岩体力学参数反演模型,并采用ABAQUS作为反演分析中的正分析工具,给出了边坡工程岩体力学参数反演的实现流程,完成了程序编制,进而通过算例分析,验证了所提出的方法和程序编制的可行性和高效性.
- 张太俊徐磊
- 关键词：边坡工程ABAQUS
- 基于ABAQUS的强度储备安全系数精确自动求解被引量：4
- 2011年
- 强度储备有限元法在工程结构特别是水利工程和岩土工程的整体稳定安全系数求解中得到了愈来愈广泛的应用,但在采用强度储备有限元法进行工程结构整体稳定安全系数求解的计算过程中,存在着耗时多且精度低的问题.为此,基于强度储备法基本理论及ABAQUS软件平台,提出了强度储备安全系数的精确自动求解方法,编制了SCAC程序并进行了工程实例应用.实例应用结果表明,本文所开发的SCAC程序不仅可以极大程度地缩短分析时间,还可实现任意精度强度储备安全系数的全自动计算.
- 徐磊
- 关键词：ABAQUS自动计算
- 灾变条件下高拱坝整体失效分析的理论与方法被引量：10
- 2011年
- 为了发展国民经济,充分利用水资源和水能资源,我国在建和拟建的十多座高拱坝高度在200m以上,达到300m量级,无论是建设规模还是建设难度均为世界之最,存在不少具有挑战性的科学技术问题。它们大多建于西部高山峡谷地区,地形地质条件复杂、环境恶劣、地震烈度高,严重威胁高拱坝的安全。因此,高拱坝在灾变条件下的破坏机制和安全评估一直是坝工专家高度关注的问题。高拱坝的整体破坏机制和相应的分析方法是拱坝安全性研究的主要内容之一,但至今对整体破坏的力学机制没有统一的认识,也没有一个具有力学理论基础的可行方法。该文简略介绍拱坝现行的安全性校核方法,指出存在的问题。根据力学系统的稳定性理论,揭示了高拱坝整体破坏的本质是稳定性问题。基于其破坏过程中荷载位移曲线的特征,论证了高拱坝的失稳破坏是一种由于材料非线性引起的、始于强度破坏的物理不稳定现象,失稳形式为极值点失稳。展示了拱坝整体稳定性的一些分析方法,指出基于弹塑性渐进分析的间接法是目前进行拱坝整体稳定性的可行方法,并通过物理模型试验验证了数值模拟的正确性;同时,也指出该方法并非直接从力学系统稳定性理论导出,科学的分析方法与失稳破坏判据应通过物理扰动方程的研究得到。揭示了非线性对拱坝极限承载能力的影响,理想弹塑性本构和几何线性处理均会高估拱坝的极限承载能力,偏于不安全。给出应用突变理论确定大坝极限承载能力的条件。提出确定极限承载能力的最大弹性变形能判据。
- 任青文
- 关键词：高拱坝分析方法
- 混凝土动态破坏过程超声波测试研究被引量：4
- 2011年
- 混凝土在荷载作用下会产生损伤或破坏,用超声波的方法可测量损伤或破坏的程度。但在荷载作用下混凝土的破坏是一个动态过程,由于测试面发生变形,使常规超声波测试无法完成。本文研制了一个混凝土材料破坏过程超声波测试辅助装置,结合原有的非金属材料超声波检测仪,使测试混凝土材料动态破坏过程成为可能。同时通过辅助装置还可消除试件在破坏过程中由于变形带来的测试误差,可方便、快捷、准确地测试混凝土在荷载作用下的动态破坏过程。采用常规混凝土和冻融混凝土为试件,在材料万能试验机上进行了破坏实验,得到了不同荷载作用下超声波的波速。实验结果表明,混凝土的超声波波速随混凝土的破坏程度不断增大而减小,由此表示可采用超声波测试的方法确定混凝土的动态破坏过程。
- 王山山邱玲王京荣管英杰
- 关键词：混凝土超声波辅助装置
- 模型材料力学性能参数试验研究被引量：2
- 2011年
- 给出了三种不同配比的由水、石膏、重晶石粉组成的模型材料,对这三种不同配比的模型材料进行了力学性能参数试验,分别测定其材料力学参数,主要包括:抗压强度、抗拉强度、轴心抗压强度、抗弯强度、静力弹性模量,为大缩尺拱坝模型试验材料的选取提供依据。
- 徐敏杨振宇王山山
- 关键词：石膏
- 地下洞室施工期围岩力学参数反演与力学响应超前预测自动化系统开发被引量：3
- 2013年
- 围岩力学参数反演、围岩与支护结构力学响应的超前预测以及依据超前预测结果开展反馈设计是地下洞室工程信息化设计与施工中的关键技术环节。现阶段,参数反演效率较低,以及数值建模、参数反演与超前预测这一过程无法实现自动化,在很大程度上制约着信息化设计与施工的深入应用。为此,作者提出将优化效率更高的异步粒子群优化算法(APSO算法)应用于围岩力学参数反演,进而构建了地下洞室施工期围岩力学参数优化反演模型;提出文件分块与信息分组及顺序编码技术,实现了有限元正演分析数据文件的参数化自动生成与更新。在上述基础上,给出了地下洞室施工期围岩力学参数反演与力学响应超前预测的实现流程,开发了集数值建模、参数反演与超前预测于一体的自动化系统。算例分析验证了所提出方法与所开发系统的可行性与实用性。
- 徐磊张太俊
- 关键词：地下洞室ABAQUS
- 基于突变理论的扁拱结构非线性动力稳定分析被引量：2
- 2015年
- 通过突变理论分析扁拱结构在简谐荷载(模拟风荷载)作用下的非线性响应。在假定条件下由扁拱的偏微分运动方程得到非线性振动方程,采用增量谐波法进一步等效为尖点突变模型的标准形式;通过一系列计算数据定量分析了扁拱非线性响应的复杂特征,包括稳定区域和突跳的特点以及各参数的影响。结果表明:扁拱结构的非线性动力响应存在突变现象,跨度、矢高、荷载、阻尼比对扁拱的稳定区域均有影响,合理地选择参数可减小非线性的影响而使结构稳定。
- 孙敦本朱晓蕾任青文
- 关键词：非线性简谐荷载突变理论
- 突变理论在围岩稳定性中的应用被引量：2
- 2015年
- 利用有限元软件ABAQUS对圆形隧洞开挖过程进行数值模拟,采用D-P屈服准则计算三维弹塑性模型围岩的位移,运用突变理论分析围岩稳定性,并且与岩石规范进行比较分析,突变理论更能用于实际施工,从而确定支护时机,为隧道施工提供理论参考。
- 吴明白陶梅潘丽霞殷亚娟
- 关键词：突变理论
- 基于数值模拟的地下洞室施工安全预警指标被引量：6
- 2013年
- 事先确定地下洞室开挖的安全预警指标以便及时采取工程措施,是确保围岩稳定的关键.根据洞室所在区域的工程地质资料建立地下洞室开挖的有限元模型,通过非线性分析,获得不同地质地段洞室断面的位移发展曲线,结合相关规范对围岩变形容许值的规定,以容易量测的洞室周边位移为对象,确定了地下洞室开挖的安全预警指标.最后,建立了一个圆形地下洞室数值模型,求解了4组围岩状态下地下洞室的安全预警指标,并与围岩塑性区发展情况对比,说明了利用数值模拟方法结合相关规范确定地下洞室施工安全预警指标可以用于判断洞室安全程度,也验证了地下洞室施工安全预警指标确定方法的可行性。
- 王建敏任青文杨印
- 关键词：地下洞室数值模拟
- 超声波测试各向异性材料动态破坏过程
- 2012年
- 木材在荷载作用下的动态破坏过程中,由于超声波测试面发生变形,使常规超声波测试无法完成。通过研制非金属材料破坏过程超声波测试辅助装置,结合原有的非金属材料超声波检测仪测试木材在破坏过程中的超声波波速的变化,从而可以测试木材的动态破坏过程。通过辅助装置还可消除试件在破坏过程中由于变形带来的测试误差。测试结果表明,木材在不同方向的破坏荷载、破坏过程及破坏形态各不相同,具有明显的各向异性材料特性。
- 邱玲王京荣杨锡华
- 关键词：各向异性材料木材
