冻融单裂隙大理岩单轴压缩破裂机理与疲劳本构模型研究

1

作者 任建喜 王瑞雪 +2 位作者 焦金照 张凡 张琨 《安全与环境工程》 北大核心 2025年第1期171-178,共8页

为研究冻融后单裂隙大理岩的疲劳损伤力学特性与破裂机理,采用宏观单轴压缩疲劳荷载试验与细观核磁共振试验相结合的方法,对冻融后的单裂隙大理岩进行了宏细观单轴压缩疲劳破裂机理分析。结果表明:周期荷载幅值对岩样疲劳损伤影响显著,... 为研究冻融后单裂隙大理岩的疲劳损伤力学特性与破裂机理,采用宏观单轴压缩疲劳荷载试验与细观核磁共振试验相结合的方法,对冻融后的单裂隙大理岩进行了宏细观单轴压缩疲劳破裂机理分析。结果表明:周期荷载幅值对岩样疲劳损伤影响显著,单裂隙大理岩的疲劳寿命对裂隙倾角的变化不敏感;在周期荷载作用下,大理岩预制裂隙端部产生的微裂纹充分发展,产生局部剪切破坏;细观机理表现为周期荷载振幅越小,大理岩内部微小裂纹的贯通连接现象越显著,岩样的破坏越彻底;通过引入冻融损伤变量,并用循环次数与频率换算代替蠕变时间,基于传统的西原蠕变模型,建立了周期荷载下冻融单裂隙大理岩单轴压缩疲劳本构模型。研究结果可为寒区裂隙岩体边坡稳定性评价及灾害防治提供参考。 展开更多

关键词 冻融循环 单裂隙大理岩 周期荷载 破坏规律 本构模型

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基于多循环Hubbert模型对全球石油峰值的预测 被引量：6

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作者 黎斌林 申维 《中国矿业》 北大核心 2014年第1期40-43,61,共5页

文章应用多循环Hubbert模型对全球石油峰值进行预测,并对比单循环Hubbert模型预测结果,以及大量作者及机构对石油峰值预测研究,证实全球的石油峰值将推迟至2037年左右发生,峰值产量也将超过42Gb(109桶)。与单循环Hubbert模型相比,多循环... 文章应用多循环Hubbert模型对全球石油峰值进行预测,并对比单循环Hubbert模型预测结果,以及大量作者及机构对石油峰值预测研究,证实全球的石油峰值将推迟至2037年左右发生,峰值产量也将超过42Gb(109桶)。与单循环Hubbert模型相比,多循环Hubbert产量曲线峰值之后的产量递减率高于峰值前产量增长率,更符合历史产量数据的波动,也一定程度上克服了其夸大未来峰值产量的缺陷,因此在全球石油峰值的预测中更具价值。 展开更多

关键词 石油峰值 最终可采资源量 多循环hubbert模型 单循环hubbert模型 预测

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黏土中两种不同直径单桩水平循环加载模型试验与分析 被引量：23

3

作者 俞剑 黄茂松 张陈蓉 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期973-980,共8页

为探讨海上风机在风、浪等水平往复循环荷载下大直径单桩基础的循环弱化特性,设计了稳定输出长期循环荷载的机械加载装置,开展了软黏土中长期水平循环荷载下海上风电大直径单桩基础和传统长桩基础的模型试验对比研究。根据API给出的骨... 为探讨海上风机在风、浪等水平往复循环荷载下大直径单桩基础的循环弱化特性,设计了稳定输出长期循环荷载的机械加载装置,开展了软黏土中长期水平循环荷载下海上风电大直径单桩基础和传统长桩基础的模型试验对比研究。根据API给出的骨干曲线和Masing二倍准则构建循环荷载下的p-y(荷载-位移)曲线,并借鉴前人工作,采用累积塑性应变描述软黏土的不排水抗剪强度弱化,提出了分析大周数水平循环荷载下单桩基础循环弱化的理论方法。该方法将循环荷载次数、幅值等外界条件与桩周土体的循环弱化特性建立联系,以适应海洋环境复杂多变的水平循环荷载形式。通过模型试验和理论研究认为,大直径单桩基础因刚度较大,在同样的水平力循环荷载条件下,其抵抗循环荷载的能力明显优于传统长桩。在海上风机大直径单桩的设计中采用基于黏土残余强度的循环后稳定水平承载力更为合理。 展开更多

关键词 大直径单桩 循环荷载 循环弱化 海上风机 模型试验 塑性剪切应变

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循环荷载作用下单桩动力模型试验与桩土界面特性研究 被引量：23

4

作者 章敏 王星华 +1 位作者 杨光程 谢李钊 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期1037-1044,共8页

通过开展红黏土中单桩轴向循环振动模型试验,研究不同循环荷载比和加载频率对桩长期动力特性的影响,从桩侧土剪切刚度和侧阻退化两方面出发,对循环荷载作用下桩顶累积沉降机制进行分析。在FLAC3D中,实现能够反映剪切刚度疲劳退化的修正H... 通过开展红黏土中单桩轴向循环振动模型试验,研究不同循环荷载比和加载频率对桩长期动力特性的影响,从桩侧土剪切刚度和侧阻退化两方面出发,对循环荷载作用下桩顶累积沉降机制进行分析。在FLAC3D中,实现能够反映剪切刚度疲劳退化的修正Hardin-Drnevich(H-D)模型,并对常法向刚度(CNS)循环剪切下侧阻退化进行数值模拟。试验发现,循环荷载幅值是桩顶累积沉降变化的重要影响因素;桩顶动刚度在加载初期要先经历一个迅速降低的短暂过渡阶段,之后则不随振次的增加而改变;桩身振动在桩周土中引起的超孔压较小,有效应力的降低不足于使侧阻力发生较大程度的退化;随着加载速度的增大,桩顶动刚度和加速度均随之增大。采用修正H-D模型得到的理论滞回曲线与数值结果基本吻合,验证了程序编制的正确性。 展开更多

关键词 单桩 黏性土 动力模型试验 循环特性 桩-土界面 疲劳退化

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考虑砂土密实度影响的单桩竖向循环加载模型试验 被引量：6

5

作者 张勋 黄茂松 刘莹 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1914-1920,共7页

采用自主设计的长期循环加载装置,进行了不同密实度砂土中单桩竖向循环加载模型试验,考虑砂土密实度的影响,建立了循环累积位移预测模型,并对其适用范围进行了探讨。试验结果回归分析表明,第1次循环累积位移与循环荷载比呈指数函数模型... 采用自主设计的长期循环加载装置,进行了不同密实度砂土中单桩竖向循环加载模型试验,考虑砂土密实度的影响,建立了循环累积位移预测模型,并对其适用范围进行了探讨。试验结果回归分析表明,第1次循环累积位移与循环荷载比呈指数函数模型变化,模型参数与砂土密实度有关。在一定循环累积位移速率范围内,桩顶循环累积位移与循环次数幂函数模型的预测值与实测值吻合较好,但循环累积位移速率受砂土密实度的影响,因此,应对桩顶循环累积位移的发展规律进行分区,以考虑砂土密实度的影响。 展开更多

关键词 单桩 竖向循环加载 循环累积位移 模型试验 砂土密实度

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竖向循环荷载下钙质砂单桩沉降特性模型试验研究 被引量：4

6

作者 王帅 雷学文 +3 位作者 孟庆山 许洁丽 王明昭 郭威 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2021年第6期93-101,共9页

钙质砂中的桩基础时常需要承受构筑物上的竖向循环荷载。研制了新型循环加载桩基模型试验系统,通过电位移计、微型土压力盒等传感器,研究了加载次数、循环荷载幅值对桩顶累计沉降、沉降速率、桩端和桩侧阻力变化的影响,分析了循环荷载... 钙质砂中的桩基础时常需要承受构筑物上的竖向循环荷载。研制了新型循环加载桩基模型试验系统,通过电位移计、微型土压力盒等传感器,研究了加载次数、循环荷载幅值对桩顶累计沉降、沉降速率、桩端和桩侧阻力变化的影响,分析了循环荷载对钙质砂单桩沉降规律和机理。试验结果表明:①桩顶循环累计沉降随循环次数增加而增大,二者满足对数函数关系;在不同动荷载比(动荷载幅值与桩基极限承载力比值)下,可分为稳定型、渐进型、破坏型3种沉降形式,有着显著的“门槛效应”。②动荷载比越大,桩顶循环累计沉降终值越大,存在一个临界循环次数,达到临界循环次数后,桩顶循环沉降速率(沉降量增量与循环次数比)随循环次数的增加而减小。③循环加载时,桩端和桩侧分担上部荷载比例不断变化,循环桩侧平均摩阻力随循环次数增加逐渐减小,存在“累积损伤”现象,致使循环桩端平均阻力增大,循环荷载加剧桩端钙质砂颗粒破碎和密实,对桩顶累计沉降增加有弱化趋势,动荷载比与桩侧平均摩阻力弱化系数满足Logistic函数关系。研究成果对钙质砂桩基工程设计、施工具有指导意义。 展开更多

关键词 钙质砂 单桩 模型试验 累计沉降 循环荷载

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砂土中单桩水平循环累积变形特性模型试验 被引量：28

7

作者 张勋 黄茂松 胡志平 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期933-941,共9页

针对典型的浅海风机大直径单桩基础,采用自主设计的水平循环加载装置,在砂土地基中完成了单桩模型试验,揭示了长期水平循环加载下单桩累积变形响应特征。试验结果表明,桩顶水平累积位移随循环次数的变化呈两阶段特征,循环加载短期效应... 针对典型的浅海风机大直径单桩基础,采用自主设计的水平循环加载装置,在砂土地基中完成了单桩模型试验,揭示了长期水平循环加载下单桩累积变形响应特征。试验结果表明,桩顶水平累积位移随循环次数的变化呈两阶段特征,循环加载短期效应大于长期效应;砂土密实度及循环加载路径对桩顶累积位移特征影响较大;不同初始条件下,单桩水平循环刚度随着循环次数的增大而不断增大;不同密实砂土中循环后单桩水平静承载力的变化与松密砂剪切硬软化机制不完全一致。基于经验公式法,对单桩水平循环累积位移预测模型进行了参数分析。与试验结果对比分析表明,该模型能较好地预测不同循环加载路径下单桩累积位移。 展开更多

关键词 单桩 砂土 水平循环加载 累积位移 预测模型

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砂土中大直径单桩水平循环加载模型试验研究 被引量：15

8

作者 张纪蒙 张陈蓉 张凯 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期783-789,共7页

采用电机伺服水平循环加载设备开展了一系列1g模型试验,研究砂土中大直径单桩在水平循环荷载作用下的刚度和变形累积特性。试验结果表明,一次加卸载产生的残余位移约为峰值位移的80%;随着循环次数的增加,循环加载滞回曲线面积逐渐减小,... 采用电机伺服水平循环加载设备开展了一系列1g模型试验,研究砂土中大直径单桩在水平循环荷载作用下的刚度和变形累积特性。试验结果表明,一次加卸载产生的残余位移约为峰值位移的80%;随着循环次数的增加,循环加载滞回曲线面积逐渐减小,表明桩周土体行为从弹塑性向弹性阶段转变;滞回曲线割线刚度随着循环次数的增加,呈现先增后减的变化,为浅层桩周土体逐渐密实以及桩周土体抵抗由浅层向深层发展的趋势引起;桩顶累积位移随桩径增加而近似等幅减小,随埋深增加,位移的减小幅度也逐渐减小,表明了临界埋深的存在。在指数模型的基础上,在双对数坐标系中通过线性拟合给出了循环累积位移经验模型,发现增大桩径对于减小循环累积位移的效果要好于埋深。 展开更多

关键词 大直径单桩基础 水平循环加载 1g模型试验 累积位移

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水平循环荷载下嵌岩单桩基础受力特性试验研究

9

作者 袁煜晖 贺瑞 朱元张 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期97-106,共10页

为保障嵌岩单桩基础海上风机的长期安全运行,试验研究了嵌岩单桩基础与土质地基单桩基础的受力特性差异,通过室内1g模型试验分析了地层性质、荷载条件对桩基承载力与受力特性的影响规律。结果表明:对于长径比较小的单桩基础,底部嵌岩时... 为保障嵌岩单桩基础海上风机的长期安全运行,试验研究了嵌岩单桩基础与土质地基单桩基础的受力特性差异,通过室内1g模型试验分析了地层性质、荷载条件对桩基承载力与受力特性的影响规律。结果表明:对于长径比较小的单桩基础,底部嵌岩时桩基水平刚度和承载力较无嵌岩情况提升显著;水平单调循环加载作用下,桩顶累积位移在开始的数十个循环中快速发展,后期逐渐趋于稳定;底部嵌岩时,桩顶的累积位移存在平衡状态;循环加载初期,桩基刚度均随循环荷载作用次数增加而增大,主要表现为砂土的振密效应,砂土密实后,结构刚度基本稳定;在循环荷载幅值较大时,强风化地基中的桩-岩界面在加载后期损伤脱离,桩基刚度有所下降;水平加载试验中,底部嵌岩单桩桩身弯矩最大位置始终高于无嵌岩情况;无论嵌岩与否,桩身最大弯矩位置均随荷载循环加载次数增加而有所下降;对于嵌入不同风化程度岩石的单桩,循环加载后再静力加载至桩基破坏,其最终破坏模式存在明显差异。 展开更多

关键词 海上风电 嵌岩单桩 循环荷载 模型试验 P-Y曲线

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海上风电大直径单桩基础循环重固结效应离心机试验研究

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作者 赖踊卿 李炜 +2 位作者 戚海峰 何奔 王欢 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期2994-3002,3012,共10页

我国东南沿海台风频发,海上风机在其服役期内往往经历多次循环重固结阶段。然而当前绝大多数研究仅局限于未经历重固结的单桩循环响应,鲜有研究考虑循环重固结效应对后续单桩响应的影响。为此,针对软黏土中两种桩径的大直径单桩基础开... 我国东南沿海台风频发,海上风机在其服役期内往往经历多次循环重固结阶段。然而当前绝大多数研究仅局限于未经历重固结的单桩循环响应,鲜有研究考虑循环重固结效应对后续单桩响应的影响。为此,针对软黏土中两种桩径的大直径单桩基础开展了一系列不同幅值下的循环重固结离心机试验,旨在揭示并量化循环重固结效应对大直径单桩循环累积位移、桩头刚度等关键设计指标的影响。试验结果表明:同等循环荷载幅值下,经历2轮循环重固结后,单桩基础桩头刚度相比初始刚度最大提高了1.5倍,这使得单桩累积位移显著减小,最大减幅达63%。因此,若设计过程中不考虑循环重固结效应对单桩后续循环响应的影响,而直接将每场极端台风下单桩的累积位移进行累加,则会严重高估桩头累积位移,使单桩基础设计偏于保守。 展开更多

关键词 海上风机 大直径单桩 循环重固结效应 离心机模型试验

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风机单桩基础点蚀坑疲劳裂纹萌生预测

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作者 林琳 徐浩然 +3 位作者 宋志豪 沈盼盼 陈念众 赵仕伦 《中国海上油气》 北大核心 2025年第3期235-243,共9页

海上风机单桩基础受海水腐蚀影响,表面易形成大量点蚀坑,从而显著降低基础的疲劳寿命。本文针对含点蚀坑风机单桩基础的疲劳裂纹萌生问题,重点展开点蚀坑对疲劳裂纹萌生寿命的影响。研究中引入“累积内聚力长度变化”的概念,开发了一种... 海上风机单桩基础受海水腐蚀影响,表面易形成大量点蚀坑,从而显著降低基础的疲劳寿命。本文针对含点蚀坑风机单桩基础的疲劳裂纹萌生问题,重点展开点蚀坑对疲劳裂纹萌生寿命的影响。研究中引入“累积内聚力长度变化”的概念,开发了一种适用于点蚀坑疲劳裂纹萌生寿命预测的改进循环内聚力模型。通过模型预测值与疲劳裂纹萌生实验数据的对比分析,验证了所开发模型的准确性。基于该模型,进一步开展了含点蚀坑风机单桩基础疲劳裂纹萌生过程的数值模拟研究。结果表明:当点蚀坑深度为2.3 mm、宽深比为4时,其疲劳裂纹萌生寿命对应力幅值变化表现出极高的敏感性;特别是当应力幅值在50~65 MPa时,每增加5 MPa应力幅值,将导致疲劳裂纹萌生寿命降低42.6%~46.1%。这一现象充分说明点蚀坑周围的局部应力集中对疲劳裂纹萌生行为具有决定性影响。本研究所提出的改进循环内聚力模型能够合理地描述点蚀坑疲劳裂纹的萌生过程,具有重要的工程应用价值。 展开更多

关键词 风机单桩基础 点蚀坑 疲劳裂纹萌生 循环内聚力模型 有限元模型

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水平循环荷载下风电机桩基础离心模型试验研究 被引量：32

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作者 王富强 荣冰 +1 位作者 张嘎 张建民 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1926-1930,共5页

在近海风力发电工程中桩基是常用的基础型式,海上风力发电机桩基础一般建立于复杂软土地基、承受着海上风浪、潮流等近似水平向的循环荷载作用,而风力发电机组运行对基础的承载力和变形有严格的要求。因此,研究水平循环荷载下桩土系统... 在近海风力发电工程中桩基是常用的基础型式,海上风力发电机桩基础一般建立于复杂软土地基、承受着海上风浪、潮流等近似水平向的循环荷载作用,而风力发电机组运行对基础的承载力和变形有严格的要求。因此,研究水平循环荷载下桩土系统变形规律和相互作用机制具有重要的意义。针对典型的近海风机单桩基础,选取典型的饱和砂性土地基,通过离心模型试验的方法研究了水平循环荷载下的风机桩基础的受力变形规律。试验结果表明,水平向循环作用下,桩周围土体中变形主要呈现为挤压或塌陷产生的沉降和水平向变形,变形主要集中在桩周围较小的范围内;变形呈现逐渐累积特性,其大小随着循环次数的增加而增加;桩身弯矩峰值出现在埋深上1/3处,多次循环后的弯矩大小和分布变化不大;桩周围土体中不同位置产生不同的超静孔隙水压力,孔隙水压力发展对土体变形有一定影响。 展开更多

关键词 近海风力发电场 单桩基础 离心模型试验 水平循环加载 应力-应变响应

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基于阻尼的地震循环荷载作用下黏土非线性模型 被引量：15

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作者 尚守平 刘方成 王海东 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期74-82,共9页

提出一种基于阻尼比的黏土动应力应变模型,通过在滞回曲线中显示地引入代表阻尼比大小的形状系数,使得理论滞回曲线真实地反应土体的滞回阻尼性能。首先推导在等幅对称荷载下滞回曲线的理论方程。然后,为将该模型应用于随机地震荷载的情... 提出一种基于阻尼比的黏土动应力应变模型,通过在滞回曲线中显示地引入代表阻尼比大小的形状系数,使得理论滞回曲线真实地反应土体的滞回阻尼性能。首先推导在等幅对称荷载下滞回曲线的理论方程。然后,为将该模型应用于随机地震荷载的情况,对扩展的曼辛不规则加卸载准则进行了改造,提出当沿小圈加载时,滞回曲线奔向曾经到达过的最大加卸载点。最后,介绍对一种粉质黏土进行的等幅循环荷载和不规则荷载作用下的循环单剪试验。试验结果表明,模型能够较好地模拟土在地震循环荷载作用下的滞回特性。 展开更多

关键词 非线性 应力应变模型 阻尼比 不规则荷载 黏土 循环单剪试验

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水平循环荷载下海上大直径单桩累积变形特性 被引量：12

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作者 罗如平 李卫超 杨敏 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S2期607-612,共6页

受风、波浪等荷载作用海上大直径单桩的水平循环受荷特性在其设计中更为关键。基于有限差分程序,通过开发用户子程序实现土体刚度衰减模型的嵌入,分析循环次数和荷载特征对桩基累积变形的影响规律,并讨论累积变形预测模型的适用性与可... 受风、波浪等荷载作用海上大直径单桩的水平循环受荷特性在其设计中更为关键。基于有限差分程序,通过开发用户子程序实现土体刚度衰减模型的嵌入,分析循环次数和荷载特征对桩基累积变形的影响规律,并讨论累积变形预测模型的适用性与可靠性。研究结果表明,密砂地基中荷载值的增加将导致累积变形发展加快,设计最大循环荷载值应控制在0.58倍的桩基静承载力内;对数模型能较好地预测小循环荷载值作用下桩基累积变形,而低估较大荷载值引起的累积变形;幂函数模型较好地反映不同荷载作用下的桩基累积变形发展规律,且模型参数α的取值随着荷载幅值的增加呈线性增大,并给出了不同荷载下幂函数模型的设计参数。 展开更多

关键词 海上大直径单桩 水平循环荷载 累积变形 预测模型 数值模拟

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一种改进的多循环油气田产量预测模型 被引量：5

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作者 王建良 刘睿 +1 位作者 冯连勇 于祥春 《新疆石油地质》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期430-434,共5页

生命旋回模型法是预测油气田产量的主要方法,该方法中生命旋回(产量循环)的个数是影响预测结果的重要因素。以往多是从产量变化曲线的走势或某个时间点发生的重要事件确定循环个数,受主观判断的影响较大,容易造成结果的不准确。为此,以... 生命旋回模型法是预测油气田产量的主要方法,该方法中生命旋回(产量循环)的个数是影响预测结果的重要因素。以往多是从产量变化曲线的走势或某个时间点发生的重要事件确定循环个数,受主观判断的影响较大,容易造成结果的不准确。为此,以生命旋回模型法中常用的广义翁氏模型为基础模型,建立改进的多循环广义翁氏模型,确定油气田产量预测中的循环个数,以此来改善模型的预测效果。将改进后的模型应用于大庆油田的产量预测,其对年产量的拟合效果明显优于单循环模型和多循环模型,对未来产量变化的预测能力也基本等同于加入更多循环个数后的预测模型,从而有效避免了不必要循环的加入所导致的预测时间的增加,证明了改进模型的有效性,为油气田产量预测提供了新的思路。 展开更多

关键词 油气田 产量预测 单循环模型 多循环模型 广义翁氏模型 大庆油田

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循环荷载下黏土应变积累积强化模型研究 被引量：7

16

作者 刘方成 尚守平 王海东 《岩土力学》 EI CSCD 北大核心 2008年第9期2457-2462,共6页

循环加载历史是影响土的动力特性的一个重要因素。通过对一种原状粉质黏土进行高循环次数单剪试验,研究了黏土体应变随剪应变幅值及循环次数的变化规律,以及由于体应变的累积对黏土动力特性产生的影响。试验结果表明,黏土的体应变随着... 循环加载历史是影响土的动力特性的一个重要因素。通过对一种原状粉质黏土进行高循环次数单剪试验,研究了黏土体应变随剪应变幅值及循环次数的变化规律,以及由于体应变的累积对黏土动力特性产生的影响。试验结果表明,黏土的体应变随着循环次数的增多和循环剪应变幅值的增大而增大,而土的动力特性则随着体应变的不断累积而出现强化现象,表现为动剪模量增加,阻尼比减小。对累积体应变与动剪模量、阻尼比之间的关系进行了研究,提出了相应的强化关系式。在常用的非线性模型基础上,通过引入动剪模量的强化系数和阻尼比的衰减系数,建立了一种能考虑循环应变历史影响的土动力模型。 展开更多

关键词 循环加载历史 应变累积 动力强化 非线性模型 粉质黏土 循环单剪试验

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基于单循环方法的涡轮叶片可靠性及多学科设计优化 被引量：4

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作者 贺谦 李元生 +2 位作者 敖良波 温志勋 岳珠峰 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期658-663,共6页

为了得到适用于涡轮叶片复杂结构并同时考虑可靠性的多学科设计优化方法,将基于单循环方法的可靠性分析(SLBRA)与并行子空间设计优化方法 (CSSO)相结合,提出了一种基于可靠性的多学科设计优化(RBMDO)方法。在优化过程中使用Kriging近似... 为了得到适用于涡轮叶片复杂结构并同时考虑可靠性的多学科设计优化方法,将基于单循环方法的可靠性分析(SLBRA)与并行子空间设计优化方法 (CSSO)相结合,提出了一种基于可靠性的多学科设计优化(RBMDO)方法。在优化过程中使用Kriging近似模型并不断提高模型精度。该方法在计算最可能失效点(MPP)的过程中避免了优化迭代,提高了计算效率。以涡轮叶片的设计优化为例,对该方法进行了验证并与传统双循环方法进行了对比。结果表明,优化结果满足可靠性的要求,与双循环方法相比优化效率明显提高,证明了该方法在工程应用中的可行性和有效性。 展开更多

关键词 多学科设计优化 并行子空间优化方法 单循环方法 可靠性分析 Kriging近似模型 涡轮叶片

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水平循环荷载下砂土中斜单桩累积变形特性 被引量：5

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作者 赵爽 王奎华 吴君涛 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1310-1319,共10页

研究斜单桩在风、浪、洋流等循环荷载作用下的累积特性.通过用户开发子程序将砂土刚度衰减模型嵌入桩-土体系有限元模型中,实现了单桩循环受荷特性的数值分析,研究不同循环幅值及循环次数下斜单桩的变形累积规律.研究结果表明,当桩身倾... 研究斜单桩在风、浪、洋流等循环荷载作用下的累积特性.通过用户开发子程序将砂土刚度衰减模型嵌入桩-土体系有限元模型中,实现了单桩循环受荷特性的数值分析,研究不同循环幅值及循环次数下斜单桩的变形累积规律.研究结果表明,当桩身倾斜角由−25°逐渐过渡到25°时,在相同的静力荷载作用下,斜单桩桩顶位移及桩身相同位置处弯矩会不断增加,但在循环荷载作用下,桩顶位移与桩身最大弯矩的累积速度会逐渐下降.当循环荷载幅值较大时,负斜桩的桩顶位移和桩身位移段深度均小于竖直桩,正斜桩的桩顶位移和桩身位移段深度均最大.基于数值计算结果,对不同循环幅值和循环次数下的斜单桩桩顶累积位移和桩身最大弯矩进行拟合分析,提出适用于斜单桩的累积变形特性预测方法. 展开更多

关键词 斜单桩 水平循环荷载 累积变形 预测模型

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砂土中大直径单桩的长期水平循环加载累积变形 被引量：6

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作者 张陈蓉 朱治齐 +2 位作者 于锋 王博伟 黄茂松 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1076-1084,共9页

海上风电在风载、波浪荷载等长期水平循环荷载作用下的累积变形问题备受重视,因其过大会导致风机无法正常工作。考虑了桩周砂土的循环加载特性对海上风电大直径单桩基础的水平循环响应加以研究。首先采用R-O加载曲线和修正Masing准则构... 海上风电在风载、波浪荷载等长期水平循环荷载作用下的累积变形问题备受重视,因其过大会导致风机无法正常工作。考虑了桩周砂土的循环加载特性对海上风电大直径单桩基础的水平循环响应加以研究。首先采用R-O加载曲线和修正Masing准则构建砂土的加卸载应力应变曲线,基于砂土轴向累积应变显式公式推导了砂土加卸载割线刚度演化模型。其次在长期水平循环受荷桩的有限元数值模拟中对该演化模型加以实现,通过与文献的离心模型试验结果进行对比分析,验证了砂土加卸载刚度演化模型用于水平循环受荷单桩响应的合理性。进一步开展了单桩不同埋深的参数分析,探讨了埋深条件对桩顶累积转角发展的影响。研究表明,基于砂土加卸载割线刚度演化模型的有限元分析能够合理模拟砂土中水平循环加载条件下单桩桩顶累积转角的长期演化规律,为分析海上风电的长期循环响应提供了理论基础。 展开更多

关键词 单桩 长期水平循环加载 刚度演化模型 有限元

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超长期循环荷载作用下海上风机大直径单桩动力特性演变规律研究 被引量：5

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作者 龚敏 朱涛 +2 位作者 陈守祥 张东明 贺瑞 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期259-266,共8页

大直径单桩基础是目前应用最广泛的一种海上风机支撑结构,其现有相对成熟的研究主要集中在承载力、累积变形和初始动力特性计算等问题。而海上风机对海洋环境中的风、浪、流、地震波及其运行荷载等动荷载非常敏感,因此在长期循环荷载作... 大直径单桩基础是目前应用最广泛的一种海上风机支撑结构,其现有相对成熟的研究主要集中在承载力、累积变形和初始动力特性计算等问题。而海上风机对海洋环境中的风、浪、流、地震波及其运行荷载等动荷载非常敏感,因此在长期循环荷载作用过程中,其振动特性变化规律必须得到充分研究。通过在干砂中对大直径单桩进行室内1 g模型试验,以模型桩承载力为参考值,施加相同频率、不同幅值的循环荷载,并在加载过程中进行频响分析,得到桩顶水平位移频响函数,进而得出了以下结论:(1)桩基一阶共振频率随循环次数增大而增大;(2)阻尼比随循环加载次数整体呈降低趋势;(3)桩顶刚度则受循环荷载的致密作用和振动坑的形成等多因素影响,割线刚度主要呈下降趋势,卸载刚度呈增大趋势。 展开更多

关键词 海上风机 大直径单桩 室内模型试验 长期循环荷载 频响分析 共振频率 阻尼比 桩顶水平刚度

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