基于扩展Lagrange乘子的Clough接触面模型及应用 被引量：5

1

作者 周伟 靳萍 +2 位作者 常晓林 周创兵 胡颖 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期69-74,共6页

双曲线接触面本构模型能比较真实地模拟堆石材料与混凝土面板间的接触关系,扩展Lagrange乘子法能比较精确地计算接触面间接触状态。在吸取Clough双曲线接触面本构关系应用于无厚度的Goodman单元和有厚度的Desai薄层单元的成功经验的基础... 双曲线接触面本构模型能比较真实地模拟堆石材料与混凝土面板间的接触关系,扩展Lagrange乘子法能比较精确地计算接触面间接触状态。在吸取Clough双曲线接触面本构关系应用于无厚度的Goodman单元和有厚度的Desai薄层单元的成功经验的基础上,将Clough双曲线接触面模型引入扩展Lagrange乘子法进行摩擦接触问题的求解。介绍了基于扩展Lagrange乘子法的序列二次规划法(SQP)提法,详细推导了在扩展Lagrange算法的非线性接触计算中引入Clough双曲线接触面本构关系的数值列式和实施步骤。数值算例和工程实例的计算结果证明该方法是成功的,能够比较真实地模拟堆石-混凝土墙(混凝土面板)之间的接触状态。 展开更多

关键词 扩展Lagrange乘子 Clough双曲线接触面模型 序列的二次规划法SQP Goodman单元 薄层单元

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混凝土三维细观接触面模型数值模拟与CT试验验证 被引量：4

2

作者 党发宁 梁昕宇 陈厚群 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期119-124,共6页

对混凝土三维随机骨料模型进行了改进,在骨料和砂浆之间加入了"面-面接触单元"模拟两者的接触特性,编制了相应的命令程序,称新模型为混凝土接触面模型。采用双折线损伤演化模型进行计算,对数值模拟结果进行了分析研究。从混... 对混凝土三维随机骨料模型进行了改进,在骨料和砂浆之间加入了"面-面接触单元"模拟两者的接触特性,编制了相应的命令程序,称新模型为混凝土接触面模型。采用双折线损伤演化模型进行计算,对数值模拟结果进行了分析研究。从混凝土破坏过程图和荷载-位移曲线图两方面与CT试验结果进行了比较,表明试件破坏时裂纹的萌生、扩展过程与CT试验观测到的过程具有相似性,数值计算的荷载-位移曲线与物理试验具有一定程度的一致性。混凝土接触面模型克服了随机骨料模型中的界面层太厚,计算单元多,计算速度慢的弊端,且解决了原模型裂纹空洞区大的问题,不仅可以较好地使混凝土数值模型更接近于实际物理模型,而且大大提高了计算速度。 展开更多

关键词 混凝土 随机骨料模型 接触面模型 应力 位移

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粗粒料接触面模型及其在土石坝工程中的应用 被引量：2

3

作者 李文轩 卞士海 +1 位作者 李国英 吴俊杰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期2379-2388,共10页

在土石坝工程中越来越重视岸坡与坝料之间的接触特性,将土体本构模型中使用较多的双曲线型硬化规律运用至接触面模型,提出了一个简洁的接触面本构模型,推导了接触面模型刚度矩阵表达式。通过对4组试验的预测结果与试验结果的对比,表明... 在土石坝工程中越来越重视岸坡与坝料之间的接触特性,将土体本构模型中使用较多的双曲线型硬化规律运用至接触面模型,提出了一个简洁的接触面本构模型,推导了接触面模型刚度矩阵表达式。通过对4组试验的预测结果与试验结果的对比,表明该模型可以较好地预测粗粒料的界面剪切试验。将提出的接触面模型嵌入有限元程序,应用于如美心墙坝河谷与坝料的接触分析。三维有限元计算结果表明:坝体两侧岸坡的剪切位移变化规律都是中间部分剪切滑移量较大,岸坡边缘部分相对较小,陡坡一侧最大滑移量大于较缓一侧。这些均符合粗粒料滑移的基本规律,可为岸坡-坝料接触特性研究以及土石坝工程计算提供参考。 展开更多

关键词 双曲线型硬化规律 接触面模型 直剪试验 模型验证 剪切滑移特性

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面板坝数值分析中接触面模型与接缝模型述评 被引量：14

4

作者 岑威钧 李星 《水力发电》 北大核心 2007年第2期38-41,45,共5页

对混凝土面板堆石坝数值分析中的接触面模型和接缝模型进行了较为全面的总结,并评析了各种模型的优缺点。在评析的基础上,建议了面板坝数值计算中可供使用的几种目前较为理想的接触面模型和接缝模型。

关键词 混凝土面板 数值分析 接触面模型 接缝模型 面板坝

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不同接触面模型对评估地下结构震害的影响 被引量：3

5

作者 谭丁 姜忻良 《岩土工程技术》 2003年第2期77-80,111,共5页

对土 -结构之间相互脱离、滑移现象提供了一个有效的分析方法。在分析中 ,用二维有限元和无限元耦合对地铁隧道进行动力时程分析。同时 ,在分析中考虑了混凝土材料的塑性。研究比较地铁箱体结构在完全约束模型、经典库仑摩擦模型和 good... 对土 -结构之间相互脱离、滑移现象提供了一个有效的分析方法。在分析中 ,用二维有限元和无限元耦合对地铁隧道进行动力时程分析。同时 ,在分析中考虑了混凝土材料的塑性。研究比较地铁箱体结构在完全约束模型、经典库仑摩擦模型和 goodman单元三种不同的土 -结构相互作用方式下最大主应力、塑性铰的分布以及土 -结构之间的脱离、滑移程度。 展开更多

关键词 地下结构 震害 接触面模型 弹塑性模型 混凝土材料 滑移 i 土-结构相互作用

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接触面模型在高面板堆石坝中的应用研究 被引量：11

6

作者 卢廷浩 鲍伏波 《红水河》 2000年第4期12-15,共4页

讨论了接触面Goodman单元模型和Desai薄层单元模型的特点 ,介绍和分析了笔者提出的接触面薄层单元耦合本构模型。应用无厚度Goodman单元模型和笔者提出的薄层单元耦合本构模型分别对某高面板堆石坝进行了三维非线性有限元计算。计算结... 讨论了接触面Goodman单元模型和Desai薄层单元模型的特点 ,介绍和分析了笔者提出的接触面薄层单元耦合本构模型。应用无厚度Goodman单元模型和笔者提出的薄层单元耦合本构模型分别对某高面板堆石坝进行了三维非线性有限元计算。计算结果显示 ,二者是有差异的 ,面板应力变形的差异更为明显 ,接触面模型和参数更为直接影响面板应力变形的计算结果。 展开更多

关键词 耦合本构模型 面板堆石坝 应力变形 接触面模型

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土与结构间接触面的非线性弹性-理想塑性模型及其应用 被引量：33

7

作者 栾茂田 武亚军 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期507-513,共7页

将非线性弹性理论与弹塑性理论相结合,对于土与结构间接触面提出了一种非线性弹性-理想塑性模型,用于模拟土与结构相互作用体系的变形与破坏机理。推导建立了这种接触面单元的应力-应变关系和弹塑性系数矩阵,并且讨论了这种模型在基坑... 将非线性弹性理论与弹塑性理论相结合,对于土与结构间接触面提出了一种非线性弹性-理想塑性模型,用于模拟土与结构相互作用体系的变形与破坏机理。推导建立了这种接触面单元的应力-应变关系和弹塑性系数矩阵,并且讨论了这种模型在基坑开挖与支护分析应用中所面临的数值计算问题。最后针对某一基坑工程实例,应用这种接触面模型进行了数值计算与分析,结果表明,该模型能够较合理地模拟接触面上的变形机理与受力状态。 展开更多

关键词 土与结构相互作用 接触面单元 接触面本构模型 非线性弹性-理想塑性模型 基坑开挖与支护 土压力

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损伤接触面本构模型研究 被引量：3

8

作者 武颖利 李登华 徐光磊 《人民黄河》 CAS 北大核心 2014年第3期80-82,共3页

通过接触面试验研究,结合损伤理论,建立了损伤接触面本构模型。该接触面模型可以反映接触面剪应力随着剪切位移变化的规律,并可反映法向压力对剪切应力的影响以及接触面剪切位移变化而产生的损伤。接触面数值计算结果与试验结果基本吻合... 通过接触面试验研究,结合损伤理论,建立了损伤接触面本构模型。该接触面模型可以反映接触面剪应力随着剪切位移变化的规律,并可反映法向压力对剪切应力的影响以及接触面剪切位移变化而产生的损伤。接触面数值计算结果与试验结果基本吻合,验证了该本构模型的合理性和有效性。 展开更多

关键词 接触面试验 损伤接触面本构模型 数值模拟 剪切位移

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进水塔基础接触面力学模型对塔体结构应力的影响 被引量：4

9

作者 石广斌 《西北水电》 2010年第6期63-66,共4页

用ANSYS中的接触单元分析进水塔基础接触面力学模型对塔体结构应力影响;经分析,基础接触面的力学模型对扬压力作用的影响非常明显,对地基反力、地震作用影响很小;接触面力学模型对塔体结构应力影响主要表现在底板部位;接触单元的接触面... 用ANSYS中的接触单元分析进水塔基础接触面力学模型对塔体结构应力影响;经分析,基础接触面的力学模型对扬压力作用的影响非常明显,对地基反力、地震作用影响很小;接触面力学模型对塔体结构应力影响主要表现在底板部位;接触单元的接触面与目标面易发生相互嵌入而产生应力增加或降低的假象,因此,对接触单元的应用一定要慎重。 展开更多

关键词 进水塔 接触面力学模型 结构应力 ANSYS 接触单元

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土与结构接触面的本构关系与数值模拟 被引量：6

10

作者 吴怀忠 王汝恒 +2 位作者 张桂富 郭文 贾彬 《四川建筑科学研究》 北大核心 2007年第5期88-90,共3页

论述了土与结构相互作用的研究及分析方法,重点介绍了当前几种常用的接触面的本构关系和接触面单元模型。

关键词 土与结构相互作用 本构关系 接触面模型

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土石坝心墙接触面单元参数的标定与数值试验方法 被引量：2

11

作者 徐畅 詹程远 何吉 《水电与新能源》 2023年第1期25-29,35,共6页

土石坝沥青混凝土心墙与砂砾石过渡层之间存在剪切、错动、局部嵌入等复杂力学行为,建议在两者之间设置Desai有厚度接触面单元,该单元的参数取值与单元厚度显著相关,但现有成果中围绕接触面参数和厚度关系的研究十分匮乏。因此基于有限... 土石坝沥青混凝土心墙与砂砾石过渡层之间存在剪切、错动、局部嵌入等复杂力学行为,建议在两者之间设置Desai有厚度接触面单元,该单元的参数取值与单元厚度显著相关,但现有成果中围绕接触面参数和厚度关系的研究十分匮乏。因此基于有限单元法和直剪物理试验,建立了一套标定不同厚度接触面单元参数的数值试验方法。依托茅坪溪土石坝的物理试验成果,验证了该方法的可行性,并且研究了接触面各项参数随厚度的变化规律。通过某沥青混凝土心墙坝的三维数值模拟,实现了工程应用。 展开更多

关键词 土石坝 沥青混凝土心墙 接触面模型 参数标定 数值试验

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细观混凝土数值模型对比分析研究 被引量：8

12

作者 雷光宇 韩霁昌 +3 位作者 党发宁 李娟 李劲彬 陈超 《应用力学学报》 CSCD 北大核心 2017年第2期318-323,共6页

从骨料的随机分布考虑,假定骨料为球形,分别模拟界面层为实体单元和接触面单元,建立了随机骨料分布模型和随机骨料接触面模型;基于CT图像,应用MATLAB和MIMICS软件,建立了不同特点的混凝土三维重建模型,对比分析以上模型的优缺点,从CT图... 从骨料的随机分布考虑,假定骨料为球形,分别模拟界面层为实体单元和接触面单元,建立了随机骨料分布模型和随机骨料接触面模型;基于CT图像,应用MATLAB和MIMICS软件,建立了不同特点的混凝土三维重建模型,对比分析以上模型的优缺点,从CT图像的CT数考虑,建立包含混凝土骨料的形状、级配、孔洞等的重建模型,该模型更加接近于真实的混凝土试件,为混凝土的细观数值模型研究提供了一条全新的研究思路,具有一定参考价值。 展开更多

关键词 细观混凝土 数值模型 随机骨料模型 随机骨料接触面模型 CT图像 重建模型

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高心墙堆石坝接触黏土与混凝土基座接触特性研究

13

作者 朱雨萌 李国英 +2 位作者 陈子玉 秦育阳 陈忍 《西北水电》 2022年第5期13-20,共8页

高心墙堆石坝心墙底部与岸坡之间通常设置高塑性黏土简称接触黏土,以提高心墙与岸坡接触面附近土体抗剪切变形能力,接触黏土变形特性对高心墙堆石坝防渗体工作性态具有重要影响。以四川LHK 295 m级高心墙堆石坝为依托工程,进行了接触黏... 高心墙堆石坝心墙底部与岸坡之间通常设置高塑性黏土简称接触黏土,以提高心墙与岸坡接触面附近土体抗剪切变形能力,接触黏土变形特性对高心墙堆石坝防渗体工作性态具有重要影响。以四川LHK 295 m级高心墙堆石坝为依托工程,进行了接触黏土与混凝土的接触面剪切试验,探究LHK坝接触黏土与混凝土基座接触面剪切特性的影响因素。试验结果表明,含水率和法向应力是接触面剪切特性的重要影响因素,接触面随法向应力的增大表现出2种破坏模式,其抗剪强度可用双线型Mohr-Coulomb强度准则表示;接触面应力应变关系可用双曲线较好描述,其体积应变可采用分段函数描述,并以此建立了一个接触黏土与混凝土非线性弹性本构模型,将该模型嵌入有限元程序,应用于LHK心墙堆石坝接触黏土与混凝土垫层的接触分析,三维有限元计算结果表明,接触黏土层切向位移沿接触黏土厚度方向自上至下逐渐减小,方向均指向河谷,符合接触黏土层滑移的基本规律,可为高心墙堆石坝计算提供参考。 展开更多

关键词 高心墙堆石坝 直剪试验 接触黏土 接触面模型 模型验证

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基于桩土耦合作用的单桩式风机承载力可靠性研究

14

作者 汤苏西 殷齐麟 +1 位作者 翟金金 王薇 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期1254-1264,共11页

大直径单桩是海上风机重要的基础型式,其承载力可靠性是桩基设计的关键问题。本文考虑实际多土层的地质条件以及风速、波高、周期等环境参数的相关性,改进并采用BP神经网络与蒙特卡罗模拟相结合的方法,对大直径单桩风机在正常使用极限状... 大直径单桩是海上风机重要的基础型式,其承载力可靠性是桩基设计的关键问题。本文考虑实际多土层的地质条件以及风速、波高、周期等环境参数的相关性,改进并采用BP神经网络与蒙特卡罗模拟相结合的方法,对大直径单桩风机在正常使用极限状态(SLS)下的承载力可靠性开展研究;基于桩-土接触面模型进行确定性的承载力分析,分别对砂土、粘土海床中的准确性进行验证,并采用该模型确定神经网络训练点的准确解;最后,以LW 8MW风机为例,进行SLS下单桩风机承载力可靠性分析。该方法可以为国内后续海上风电场的设计建设提供参考。 展开更多

关键词 单桩风机 承载力可靠性 桩-土接触面模型 BP神经网络与蒙特卡罗模拟 参数相关性

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观音岩混合坝插入式接头应力变形分析 被引量：5

15

作者 常晓林 冉红玉 周伟 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2006年第1期69-72,共4页

采用有限元方法,利用邓肯E-B模型及接触面模型,模拟堆石坝的实际填筑和蓄水过程,对观音岩水电站混合坝方案插入式接头结构型式进行三维非线性分析。计算结果表明,在蓄水前后,接头处各接触面上下游堆石部分都有脱开现象,心墙与混凝土在... 采用有限元方法,利用邓肯E-B模型及接触面模型,模拟堆石坝的实际填筑和蓄水过程,对观音岩水电站混合坝方案插入式接头结构型式进行三维非线性分析。计算结果表明,在蓄水前后,接头处各接触面上下游堆石部分都有脱开现象,心墙与混凝土在顶部有小范围脱开现象。插入式软接头方案基本可行,可在此基础上进行进一步计算分析,提出相应的优化和改善措施以提高运行可靠度。 展开更多

关键词 邓肯E-B模型 插入式接头 接触面模型 三维非线性有限元法 观音岩水电站

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丰满大坝静动力特性分析 被引量：5

16

作者 迟世春 胡志强 林皋 《世界地震工程》 CSCD 2001年第3期91-97,共7页

采用非线性接触面单元模型，分析了带缝丰满大坝的静、动力特性．实践了一种有效的接触面静、动力迭代算法．研究表明，丰满坝在ＡＢ缝端插入钢筋棒和下游面采用钢筋网加固处理，是很强的并缝措施，可使坝的静、动力特性与整体坝接近．... 采用非线性接触面单元模型，分析了带缝丰满大坝的静、动力特性．实践了一种有效的接触面静、动力迭代算法．研究表明，丰满坝在ＡＢ缝端插入钢筋棒和下游面采用钢筋网加固处理，是很强的并缝措施，可使坝的静、动力特性与整体坝接近．只是等应力缝跨缝不连续．地震时大坝坝头、缝顶端的结合部及坝镭部位产生了瞬时拉应力集中．且超过规范标准。但这种高应力集中区范围很小，且衰减很快．考虑到经过处理，认为这种局部应力集中，不至于对坝的抗震安全构成威胁，但须加以重视。 展开更多

关键词 丰满坝 动力持性 并缝 应用集中 非线性接触面单元模型 局部应力集中 抗震性能

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交通荷载作用下桥头跳车的加筋效应分析 被引量：8

17

作者 张兴强 闫澍旺 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第10期125-128,共4页

采用土工格栅与土动力相互作用模型并计入格栅纵肋、横肋效应,对某桥台试验进行了加筋和不加筋对比分析,结果表明:土工格栅被拉伸后形成的兜起效应提高了路基的承载能力、减小了填土内的破坏区域,有效地消减由于交通荷载作用产生的桥台... 采用土工格栅与土动力相互作用模型并计入格栅纵肋、横肋效应,对某桥台试验进行了加筋和不加筋对比分析,结果表明:土工格栅被拉伸后形成的兜起效应提高了路基的承载能力、减小了填土内的破坏区域,有效地消减由于交通荷载作用产生的桥台与填土之间的沉降差。 展开更多

关键词 土工格栅 加筋土 接触面动力模型 跳车 差异沉降

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粉质黏土-混凝土界面剪切特性研究 被引量：2

18

作者 路伟亚 王吉良 李祥飞 《低温建筑技术》 2023年第5期17-20,25,共5页

文中通过开展混凝土与粉质黏土接触面的直剪试验和数值模拟,分析了干密度和法向应力对粉质黏土-混凝土界面剪切特性的影响。试验结果表明,粉质黏土-混凝土接触面的黏聚力、内摩擦角和抗剪强度均受土体初始干密度的影响;接触面的抗剪强... 文中通过开展混凝土与粉质黏土接触面的直剪试验和数值模拟,分析了干密度和法向应力对粉质黏土-混凝土界面剪切特性的影响。试验结果表明,粉质黏土-混凝土接触面的黏聚力、内摩擦角和抗剪强度均受土体初始干密度的影响;接触面的抗剪强度与法向应力存在较强的线性关系且接触面的剪切破坏形势符合Mohr-Coulomb破坏准则;通过对试验的数值模拟发现Clough-Duncan接触面模型能够较好的模拟接触面的剪切应力-位移关系。为工程中进一步研究结构物与土体界面的力学特性提供了参考。 展开更多

关键词 接触面直剪试验 界面剪切特性 数值模拟 Clough-Duncan接触面模型

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洞体间距对隧道地震响应的影响分析

19

作者 张鸿 张向荣 《山西建筑》 2010年第8期318-320,共3页

结合具体工程实例,以非线性分析理论为基础采用动力有限元法对双洞口隧道体系中相邻隧道间距对隧道地震响应的影响进行了对比分析,得出了一些有益的规律和结论,从而为地铁隧道的抗震设计与研究提供参考和依据。

关键词 地铁隧道 动力有限元法 非线性分析 接触面模型

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节理岩体的有限元模拟研究综述 被引量：4

20

作者 秦玉静 《水利与建筑工程学报》 2005年第1期37-40,44,共5页

本文综合阐述了对于节理岩体进行有限元模拟所用的两种方法,即采用特殊的节理单元或者运用等效模拟的方法。阐述了常用的节理单元的发展,并介绍了基于等效模拟思想的节理岩体复合本构模型,其中典型是均匀节理单元。最后指出,可以把研究... 本文综合阐述了对于节理岩体进行有限元模拟所用的两种方法,即采用特殊的节理单元或者运用等效模拟的方法。阐述了常用的节理单元的发展,并介绍了基于等效模拟思想的节理岩体复合本构模型,其中典型是均匀节理单元。最后指出,可以把研究重点放在均匀节理岩体的推广与应用上。 展开更多

关键词 节理岩体 节理单元 等效模拟 接触面薄层单元 接触面损伤模型 均匀节理单元

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