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非连续变形分析方法中的阻尼问题研究 被引量：4
1
作者 付晓东 盛谦 张勇慧 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期2057-2062,共6页
定量研究了非连续变形分析(DDA)方法中的黏性阻尼与数值阻尼。首先,基于Newmark直接积分法,推导了块体系统的运动方程。其次,通过动力学中的黏性阻尼理论建立了DDA中动力系数、时间步长与黏性阻尼比的关系式,探讨了DDA中的常加速度积分... 定量研究了非连续变形分析(DDA)方法中的黏性阻尼与数值阻尼。首先,基于Newmark直接积分法,推导了块体系统的运动方程。其次,通过动力学中的黏性阻尼理论建立了DDA中动力系数、时间步长与黏性阻尼比的关系式,探讨了DDA中的常加速度积分方案的数值阻尼分区及阻尼比计算方法,进而得到两种阻尼共同作用时的阻尼比表达式,并分析了频域内阻尼比的分布情况。最后,以谐振激励下的块体振动为例,通过对比不同阻尼作用下块体位移的DDA计算值与理论解,验证了本文提出的阻尼比计算公式的正确性。研究表明:黏性阻尼对低频的衰减作用明显,数值阻尼则可以很快地消除高频干扰,而二者共同作用下可降低阻尼的频率相关性。该研究成果为DDA的振动、波动等动力计算的阻尼取值提供了理论依据。 展开更多
关键词 非连续变形分析(DDA) 阻尼问题 NEWMARK法 黏性阻尼 数值阻尼
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基于颗粒非连续变形法的路基桩网结构土拱效应 被引量：2
2
作者 刘启清 李诚豪 +4 位作者 张凌之 夏斌 靳昆 马建军 黄林冲 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第7期2917-2926,共10页
桩网路基由于其施工工期短和沉降变形小等优点在中国铁路和公路建设中得到了广泛的应用。为研究桩网路基中土拱效应的机理和影响因素,采用非连续变形分析方法(discontinuous deformation analysis, DDA),通过改变路基高度、桩间净距和... 桩网路基由于其施工工期短和沉降变形小等优点在中国铁路和公路建设中得到了广泛的应用。为研究桩网路基中土拱效应的机理和影响因素,采用非连续变形分析方法(discontinuous deformation analysis, DDA),通过改变路基高度、桩间净距和土工格栅参数建立了九种不同模型。结果表明:数值结果与实验结果吻合良好,验证了非连续变形分析方法在模拟路基桩网结构土拱效应上的可行性;随着路基高度的增加,土拱产生的作用逐渐显著,等沉面高度稳定为0.8~0.85倍桩间净距;桩间净距对桩土应力比峰值时刻有明显影响,随着桩间净距的减小,桩顶接受来自路基荷载传递的压力增大,桩土应力比达到峰值的速度加快。桩间净距的减小会导致等沉面高度的下降;加入土工格栅后,桩网结构所产生的桩土应力比与未加入土工格栅的相比更大,说明土工格栅可有效提高路基强度。 展开更多
关键词 非连续变形分析法 路基高度 桩间净距 桩网路基 土拱效应
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非连续变形分析(DDA)线性方程组的高效求解算法 被引量：1
3
作者 付晓东 盛谦 +1 位作者 张勇慧 冷先伦 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期1171-1178,共8页
非连续变形分析(DDA)方法对大规模工程问题的数值模拟耗时太长,其中线性方程组求解耗时可占总计算时间的70%以上,因此,高效的线性方程组解法是重要研究课题。首先,阐述了适用于DDA方法的基于块的行压缩法和基于试验-误差迭代格式的非0... 非连续变形分析(DDA)方法对大规模工程问题的数值模拟耗时太长,其中线性方程组求解耗时可占总计算时间的70%以上,因此,高效的线性方程组解法是重要研究课题。首先,阐述了适用于DDA方法的基于块的行压缩法和基于试验-误差迭代格式的非0位置记录;然后,针对DDA的子矩阵技术,将块雅可比迭代法(BJ)、预处理的块共轭梯度法(PCG,包括Jacobi-PCG、SSOR-PCG)引入DDA方法,重点研究了线性方程组求解过程中的关键运算;最后,通过两个洞室开挖算例,分析了各线性方程组求解算法在DDA中的计算效率。研究表明:与迭代法相比,直解法无法满足大规模工程计算需要;BJ迭代法与块超松弛迭代法(BSOR)的效率差别不大,但明显不如PCG迭代法。因此,建议采用PCG迭代法求解DDA线性方程组,特别是SSOR-PCG值得推广;如果开展并行计算研究,Jacobi-PCG是较好的选择,当刚度矩阵惯性优势明显时,BJ迭代法同样有效。 展开更多
关键词 岩土工程 非连续变形分析 子矩阵技术 刚度矩阵存储 线性方程组求解 块雅可比迭代与预处理的块共轭梯度法
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长江科学院专家、学者参加第十二届国际非连续变形分析研讨会并分别作相关报告
4
《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2015年第11期F0003-F0003,共1页
第十二届国际非连续变形分析研讨会（ICADD-12）于2015年10月17～19日在武汉隆重举行．来自世界7个国家的100多位学者参加了会议。DDA和数值流形法创始人、长江科学院非连续变形分析研究中心首席科学家石根华教授、中心主任林绍忠教授... 第十二届国际非连续变形分析研讨会（ICADD-12）于2015年10月17～19日在武汉隆重举行．来自世界7个国家的100多位学者参加了会议。DDA和数值流形法创始人、长江科学院非连续变形分析研究中心首席科学家石根华教授、中心主任林绍忠教授、副主任邬爱清教授、苏海东教授、张奇华教授、徐栋栋博士等参加了本届研讨会。 展开更多
关键词 非连续变形分析 长江科学院 国际 学者 专家 数值流形法 副主任 创始人
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顶推法施工的曲线连续梁桥截面实测应力分析 被引量：5
5
作者 李承君 周世军 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2005年第2期23-26,共4页
在采用顶推法施工的曲线连续梁桥的主梁内预埋的钢筋计测得的混凝土应力远大于理论经计算结果,这主要是由混凝土收缩徐变变形中的非弹性变形包含在钢筋计中引起的。本文提出了用于扣除混凝土实测应力中收缩徐变非弹性变形影响的两种计... 在采用顶推法施工的曲线连续梁桥的主梁内预埋的钢筋计测得的混凝土应力远大于理论经计算结果,这主要是由混凝土收缩徐变变形中的非弹性变形包含在钢筋计中引起的。本文提出了用于扣除混凝土实测应力中收缩徐变非弹性变形影响的两种计算方法,并且将徐变对实测应力影响计算进行了特殊考虑,在一座大桥进行施工监控中使用取得了较好的效果。 展开更多
关键词 曲线连续梁桥 顶推法施工 应力分析 截面 混凝土应力 非弹性变形 混凝土收缩 计算结果 徐变变形 计算方法 变形影响 收缩徐变 实测应力 应力影响 施工监控 钢筋计 主梁 大桥
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离散大块体断裂破坏分析方法研究 被引量：2
6
作者 马永政 朱合华 +1 位作者 郑宏 蔡永昌 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期396-401,共6页
一般离散单元计算方法(包括DDA方法)受离散块体低阶线性位移近似的限制,在模拟开裂过程时,需要将大部分实际上连续的区域离散化,离散方式对分析结果有显著影响。为了建模时利用真实结构面来构造块体系统,提高大块体位移应力分析精度,有... 一般离散单元计算方法(包括DDA方法)受离散块体低阶线性位移近似的限制,在模拟开裂过程时,需要将大部分实际上连续的区域离散化,离散方式对分析结果有显著影响。为了建模时利用真实结构面来构造块体系统,提高大块体位移应力分析精度,有必要引进新的位移近似假设。本项研究在块体内引入无网格法位移模式,以离散节点位移自由度代替原基本块体自由度,并在此基础上进行块体内非贯穿裂纹扩展和强度破坏分析。为此建立的无网格法裂纹扩展分析算法,采用满足单位分解条件的特殊增强型函数表达裂纹周围应力场的非连续、奇异特性,将对应的扩展自由度动态映射到裂纹周围的节点上,统一按DDA法隐式迭代方式求解,实现块体裂纹扩展和强度分析,相关算例结果显示该算法是合理有效的。 展开更多
关键词 离散块体 非连续变形分析法 无网格法 位移近似 单位分解 裂纹扩展
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在役边坡耐久性弱化及整体稳定性影响分析
7
作者 王华俊 马永政 +3 位作者 卿翠贵 叶文亚 李春光 赵勇博 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第6期114-121,163,共9页
针对在役边坡长期耐久性能弱化及对整体稳定性影响问题,首先依据混凝土结构耐久性原理,建立边坡支护结构耐久性弱化分析模型,结合室内耐久性加速试验进行验证分析,接着基于混合型非连续变形分析法(HDDA)扩展了锚杆单元连接不同位移模式... 针对在役边坡长期耐久性能弱化及对整体稳定性影响问题,首先依据混凝土结构耐久性原理,建立边坡支护结构耐久性弱化分析模型,结合室内耐久性加速试验进行验证分析,接着基于混合型非连续变形分析法(HDDA)扩展了锚杆单元连接不同位移模式块体的算法,利用该扩展型混合DDA法结合有限元法以分析耐久性弱化边坡稳定性问题,建立了总体计算基本框架。最后以浙江省某沿海公路边坡为案例进行分析,结果表明:在特定环境条件下边坡多型支护结构物在30~60 a内有锈胀开裂及断裂失效的可能性;假定锚杆不失效时边坡安全系数随年限增加存在一定降幅,而在考虑锚杆陆续失效时边坡安全系数降幅明显,需要提前采取加固措施。此外还表明混合型DDA法建模灵活、模拟结果合理,具有较好的应用价值。 展开更多
关键词 边坡耐久性 边坡稳定性 支护结构 混合型非连续变形分析法(hdda) 有限元 边坡安全系数
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面向对象的DDA方法 被引量：4
8
作者 刘君 孔宪京 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第5期602-606,共5页
为了使 DDA( discontinuous deformation analysis)方法更加有效地满足实际工程的需要 ,对原方法作了改进 .开发了界面友好的前、后处理程序 ,方便用户建立 DDA模型和有效地进行计算结果分析 ;修正了由于刚体旋转给计算结果带来的误差 ;... 为了使 DDA( discontinuous deformation analysis)方法更加有效地满足实际工程的需要 ,对原方法作了改进 .开发了界面友好的前、后处理程序 ,方便用户建立 DDA模型和有效地进行计算结果分析 ;修正了由于刚体旋转给计算结果带来的误差 ;在 DDAW程序中集成了圆形和椭圆形颗粒随机生成算法 ,并对椭圆形颗粒的接触算法进行了改进 ,从而使 DDA可以应用于分析散粒体介质 ;增加了更加有效的方程求解器——预处理共轭梯度法 ( PCG)和对称连续超松弛预处理共轭梯度法 .将这些改进集成在新开发的 DDAW( discontinuousdeformation analysis-windows version)程序中 .算例证明了 DDAW程序的正确性和有效性 . 展开更多
关键词 非连续变形分析 DDA 颗粒生成 前后处理 预处理共轭梯度法 DDAW程序 面向对象
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数值流形法中“质量守恒”的探讨 被引量：1
9
作者 林兴超 汪小刚 +2 位作者 王玉杰 李旭 韩鑫晔 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期3065-3070,3074,共7页
数值流形法是至少包含流形法(NMM)、有限元法(FEM)和非连续变形分析(DDA)的数值方法体系。将数值流形法中物理单元与数学单元完全重合,去掉接触理论,流形元能够回归到有限元,将通过简单的板压缩数值试验验证这一点。在以前的数值流形法... 数值流形法是至少包含流形法(NMM)、有限元法(FEM)和非连续变形分析(DDA)的数值方法体系。将数值流形法中物理单元与数学单元完全重合,去掉接触理论,流形元能够回归到有限元,将通过简单的板压缩数值试验验证这一点。在以前的数值流形法法中,质量守恒问题一直被忽视,物理单元的质量会随着单元体积改变,计算结果存在一定的误差。通过改变计算过程中单元密度实现计算过程中的"质量守恒",完善了现有数值流形法的理论基础。 展开更多
关键词 数值流形法 有限元 非连续变形分析 刚度矩阵 质量守恒
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汶川地震和芦山地震的孕震机理及震前中长期地震危险性研究 被引量：1
10
作者 林邦慧 陈祖安 +1 位作者 白武明 程旭 《地震学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期279-290,共12页
运用非连续变形分析法与三维有限元法相结合的方法,以GPS资料作为位移速率和震源机制的约束条件,通过数值模拟研究了青藏高原及其东侧邻区构造地块的运动、变形、相互作用及其与近30年来发生于该区的大地震之间的关系。研究中引入了以... 运用非连续变形分析法与三维有限元法相结合的方法,以GPS资料作为位移速率和震源机制的约束条件,通过数值模拟研究了青藏高原及其东侧邻区构造地块的运动、变形、相互作用及其与近30年来发生于该区的大地震之间的关系。研究中引入了以应力与摩擦强度的比值定义的断层"失稳危险度",通过数值模拟计算得到了研究区地壳块体边界断层的失稳危险度分布。结果表明,失稳危险度高的地段与近期该区发生的M_S≥7.0地震所在的位置基本一致,其中龙门山断裂带上包括汶川和芦山大地震的发震断层均为失稳危险度最高值地区。计算得到的应变率强度分布图显示,青藏高原东部边缘整条地带均为应变率强度的陡变带,特别是以龙门山断裂带上的陡变最为明显,其西侧应变率强度为东侧的近4倍,而且,这个带位于宽度相同、走向与龙门山断裂带走向相一致的高应变能密度带中,表明这两次大地震前,作为其发震断层的龙门山断裂带已积累了相当高的应变能,失稳危险度高,处于力学上的不稳定状态。模拟计算得到在上地壳层中,2001年昆仑山口西M_S8.1地震引起汶川、芦山地震发震断层的库仑破裂应力增加约0.016 MPa,相当于龙门山断裂带约两年的应力积累,也就是说,使汶川、芦山地震发震断层的失稳破裂提前了约两年。此外,关于2008年汶川M_S8.0地震的模拟计算表明,汶川地震的发生也使包括芦山地震发震断层的龙门山断裂带西南段和东昆仑断裂带东南端的库仑破裂应力增大,应变能积累增强,这说明汶川M_S8.0地震的发生对已处于失稳危险度较高状态的2013年芦山地震和2017年九寨沟地震发震断层的提前失稳破裂起到了促进作用。 展开更多
关键词 汶川地震 芦山地震 孕震机理 中长期地震危险性 非连续变形分析法 有限元法
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