基于Newmark滑块系统能量分析的地震永久位移计算方法 被引量：4

1

作者 邓学晶 孔宪京 +1 位作者 杜永峰 邹德高 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2010年第5期104-107,共4页

对具有摩擦型接触面的经典Newmark双滑块系统进行分析,给出单周期简谐激励下最大相对滑移量的近似解析式,进一步分析发现,接触面最大相对滑移量对应的能量传递系数e/(ky/ka)与ky/ka存在近似线性关系;拟合86条地震波作用下的338个地震永... 对具有摩擦型接触面的经典Newmark双滑块系统进行分析,给出单周期简谐激励下最大相对滑移量的近似解析式,进一步分析发现,接触面最大相对滑移量对应的能量传递系数e/(ky/ka)与ky/ka存在近似线性关系;拟合86条地震波作用下的338个地震永久位移计算结果,得到e/(ky/ka)与ky/ka的线性表达式,给出地震永久位移的简化计算公式.公式基于较严格的理论推导,同时考虑了地震波的随机特性,是发展经典Newmark理论的新思路;与其他学者建议的公式对比表明,本文公式计算结果合理、形式简单而便于工程应用. 展开更多

关键词 地震永久变形 接触面 Newmark方法 能量分析

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平稳随机激励下耦合Newmark滑移系统的可靠性分析 被引量：2

2

作者 邓学晶 林倩 +1 位作者 亓玉成 邹德高 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期578-583,共6页

基于随机激励的离散形式,对耦合Newmark系统的动力可靠度问题进行解析分析。平稳随机激励下,耦合Newmark系统初始滑移极限状态方程可以写成n个标准正态随机变量的显式线性函数,并能给出可靠度指标的理论解。对于以相对滑移量为临界状态... 基于随机激励的离散形式,对耦合Newmark系统的动力可靠度问题进行解析分析。平稳随机激励下,耦合Newmark系统初始滑移极限状态方程可以写成n个标准正态随机变量的显式线性函数,并能给出可靠度指标的理论解。对于以相对滑移量为临界状态的情况,极限状态方程是n个标准正态随机变量的隐式函数,可借助静力可靠度方法进行求解。算例表明,系统初始滑移的设计点激励是以潜在滑动体自振频率为主频,振幅渐增的谐振时程;后者的失效概率与摩擦系数成非线性关系,存在合适的摩擦系数使失效概率最小。 展开更多

关键词 动力可靠度 地震永久位移 滑动位移 随机振动

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托马斯-杨之力学贡献 被引量：4

3

作者 刘建林 夏热 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2011年第3期84-86,共3页

托马斯-杨是一位多才多艺的学者,在光学、声学、流体动力学、医学、材料力学、考古学、语言学、保险学等众多领域做出了突出贡献,但由于种种原因使他在力学方面的贡献未曾得到学术界的足够重视.杨在力学方面的研究涉及到材料力学、血液... 托马斯-杨是一位多才多艺的学者,在光学、声学、流体动力学、医学、材料力学、考古学、语言学、保险学等众多领域做出了突出贡献,但由于种种原因使他在力学方面的贡献未曾得到学术界的足够重视.杨在力学方面的研究涉及到材料力学、血液流动力学、能量、冲击动力学、表面浸润力学、工程结构分析等方面.他是一位纯粹的自然哲学家,同时他能够将理论与实验和工程实际相结合,实现了后辈力学家所提倡的"技术科学"的理念. 展开更多

关键词 托马斯-杨 材料力学 冲击动力学 能量 表面浸润力学

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管道螺旋焊缝力学性能研究 被引量：1

4

作者 曹宇光 仝兴华 薛世峰 《石油矿场机械》 2008年第9期64-67,共4页

通过截取材质均为16Mn,服役近30 a的鲁宁管线与尚未投入使用的新管线的含焊缝与无焊缝管道材料试件,对其分别进行拉伸和疲劳试验,分析了2种材料的屈服极限、强度极限、疲劳极限等力学性能指标,发现16Mn管道材料力学性能稳定,在经过长期... 通过截取材质均为16Mn,服役近30 a的鲁宁管线与尚未投入使用的新管线的含焊缝与无焊缝管道材料试件,对其分别进行拉伸和疲劳试验,分析了2种材料的屈服极限、强度极限、疲劳极限等力学性能指标,发现16Mn管道材料力学性能稳定,在经过长期服役后其强度无明显降低,但焊缝在长期服役以后其抗疲劳性能明显降低。 展开更多

关键词 螺旋焊缝 管道强度 屈服极限 强度极限 疲劳极限

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麦克斯韦对应用力学的贡献 被引量：1

5

作者 刘建林 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2010年第2期150-152,共3页

麦克斯韦不但在经典物理学上具有崇高的地位,而且对应用力学的发展也做出了巨大贡献.他在应用力学方面的研究涉及到弹性力学、光弹性、结构力学、黏弹性力学、天体力学、流体力学、动力稳定性等方面.在研究应用力学的过程中,他将娴熟的... 麦克斯韦不但在经典物理学上具有崇高的地位,而且对应用力学的发展也做出了巨大贡献.他在应用力学方面的研究涉及到弹性力学、光弹性、结构力学、黏弹性力学、天体力学、流体力学、动力稳定性等方面.在研究应用力学的过程中,他将娴熟的数学技巧和对物理本质的准确把握有机地结合在一起,其研究方法与后人所提倡的技术科学和应用数学的学术思想是相通的. 展开更多

关键词 麦克斯韦 经典物理学 应用力学 技术科学 应用数学

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天然气处理装置放空系统结构分析与管卡布置 被引量：2

6

作者 署恒木 潘秀珍 +2 位作者 魏升龙 杨远 宋作苓 《石油化工设备》 CAS 2013年第5期32-37,共6页

建立了苏里格气田第四天然气处理厂天然气处理装置整个放空系统的有限元模型,分析确立了管卡的布置方案,对其进行了全面的动态分析计算,得到了放空系统在全厂紧急停产放空时的结构振动响应。根据分析结果提出了消减放空管道振动的措施,... 建立了苏里格气田第四天然气处理厂天然气处理装置整个放空系统的有限元模型,分析确立了管卡的布置方案,对其进行了全面的动态分析计算,得到了放空系统在全厂紧急停产放空时的结构振动响应。根据分析结果提出了消减放空管道振动的措施,其分析和计算方法对同类型放空系统结构的安全设计和动态应力计算有一定的参考价值。 展开更多

关键词 天然气处理装置 放空系统 有限元 管卡布置 动态分析

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任意曲线坐标系下二维浅水方程的数值模拟 被引量：1

7

作者 吴卫国 薛世峰 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2012年第5期598-602,共5页

采用拟合边界曲线的方法来构造天然河道、湖泊、港口河口以及海湾的复杂边界问题,建立任意正交曲线网格以克服由于复杂边界而引起的计算困难.在此基础上,推导出任意曲线坐标系下的二维浅水方程、湍流动能方程和湍流动能耗散方程;应用有... 采用拟合边界曲线的方法来构造天然河道、湖泊、港口河口以及海湾的复杂边界问题,建立任意正交曲线网格以克服由于复杂边界而引起的计算困难.在此基础上,推导出任意曲线坐标系下的二维浅水方程、湍流动能方程和湍流动能耗散方程;应用有限差分方法对该方程组进行数值离散,并用交错方向隐式格式实现在计算区域内对任意曲线坐标系下的二维浅水方程进行数值求解.为了验证在任意曲线坐标系下二维浅水方程数值求解方法的可靠性、正确性,以DeVriend的180°平面弯道水槽试验物理模型为例进行数值模拟,结果表明,数值计算的结果和DeVriend的试验结果相当吻合,最大绝对误差值约为10-2,因此,数值计算方法合理可行,可为任意复杂边界的天然河道、湖泊等水域的水动力研究提供有效的计算方法. 展开更多

关键词 浅水方程 曲线坐标 交错方向隐式格式 复杂边界 数值模拟

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砂岩储层射孔压实带孔隙度与渗透率损伤研究 被引量：7

8

作者 薛世峰 逄铭玉 +2 位作者 朱秀星 张林 朱生虎 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1529-1536,共8页

射孔孔眼是储层油气进入生产井筒的通道,聚能射孔过程会在孔眼周围砂岩储层产生不同程度的损伤。基于射孔效能物理试验和数值模拟,提出了一种用于定量评价射孔压实带孔隙度和渗透率损伤程度的方法。应用塑性随动强化材料模型表征高应变... 射孔孔眼是储层油气进入生产井筒的通道,聚能射孔过程会在孔眼周围砂岩储层产生不同程度的损伤。基于射孔效能物理试验和数值模拟,提出了一种用于定量评价射孔压实带孔隙度和渗透率损伤程度的方法。应用塑性随动强化材料模型表征高应变率冲击载荷下的砂岩形变特性,通过显式动力分析程序LS-DYNA数值模拟孔眼压实区域的砂岩动力学响应,获得了砂岩骨架应力、塑性应变、体积应变等关键数据,结合射孔压实带孔隙度与渗透率演化模型,量化分析了砂岩射孔压实带损伤程度。以胜利油田粒间孔隙砂岩靶为例,数值结果与靶心流动效能测试、CT扫描数据能够较好地吻合,验证了定量评价方法的有效性。结果表明,聚能射孔对压实区域砂岩的损伤主要表现为塑性挤压和剪胀两种机制。在孔道内壁区域,砂岩骨架主要受剪胀作用,孔隙度增加;但塑性挤压又改变了原始孔隙结构,造成流动通道阻塞,渗透率降低。 展开更多

关键词 砂岩 聚能射孔 压实带 孔隙度 渗透率 损伤程度

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水力压裂中裂纹扩展的数值模拟 被引量：5

9

作者 刘传奇 薛世峰 孙其诚 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期760-766,共7页

水力压裂是在高压粘滞流体或清水作用下地层内裂缝起裂与扩展的过程。由于包含岩石断裂和流-固耦合等复杂问题,对该过程的数值模拟具有相当大的挑战性。本文建立基于有限元与离散元混合方法的裂纹模型,模拟岩石裂纹扩展,实现了连续向非... 水力压裂是在高压粘滞流体或清水作用下地层内裂缝起裂与扩展的过程。由于包含岩石断裂和流-固耦合等复杂问题,对该过程的数值模拟具有相当大的挑战性。本文建立基于有限元与离散元混合方法的裂纹模型,模拟岩石裂纹扩展,实现了连续向非连续的转化;建立双重介质流动模型,裂隙流作为孔隙渗流的压力边界,孔隙渗流反作用裂隙的压力求解,处理了流体在基岩与人工裂缝中的协调流动;将裂纹模型与流体流动模式进行结合,建立断裂-应力-渗流耦合形式的力学模型,进一步分析了水力压裂的基本过程,综合多种数值计算方法,编写程序,在验证岩体裂纹模型与双重介质流动模型有效性的基础上,对压裂过程进行复现,将模拟结果与文献结果进行了对比,并讨论了所构建模型的优缺点。 展开更多

关键词 水力压裂 双重介质 断裂-应力-渗流耦合

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轴对称液桥的形貌与液桥力 被引量：4

10

作者 刘建林 李广帅 聂志欣 《西华大学学报（自然科学版）》 CAS 2010年第3期1-5,共5页

液桥在自然界和工业中广泛存在,其中液桥力扮演了重要角色。本文根据最小势能原理推导了控制液桥形状的拉普拉斯方程,然后数值求解了不同形状探头周围液桥的形貌,并将得到的数值结果与近似解析解进行了对比。最后计算了具有圆柱形、圆... 液桥在自然界和工业中广泛存在,其中液桥力扮演了重要角色。本文根据最小势能原理推导了控制液桥形状的拉普拉斯方程,然后数值求解了不同形状探头周围液桥的形貌,并将得到的数值结果与近似解析解进行了对比。最后计算了具有圆柱形、圆锥形以及球形等不同探头周围液桥的液桥力。这些分析对于微操作、精密测量及生物过程有一定的价值。 展开更多

关键词 液桥 最小势能原理 数值解 近似解析解 液桥力

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城市垃圾填埋场地震稳定性的拟静力分析方法 被引量：3

11

作者 邓学晶 孔宪京 邹德高 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1303-1308,共6页

基于土石坝潜在滑裂面上等效地震系数的概念,在城市垃圾填埋场防渗层的二维滑动面上定义了水平等效加速度(时程)ahec(t)和ahed(t),以最大水平等效加速度ahecm和ahedm代表地震在填埋场覆盖层和衬垫层引起的荷载水平,与屈服加速度进行比... 基于土石坝潜在滑裂面上等效地震系数的概念,在城市垃圾填埋场防渗层的二维滑动面上定义了水平等效加速度(时程)ahec(t)和ahed(t),以最大水平等效加速度ahecm和ahedm代表地震在填埋场覆盖层和衬垫层引起的荷载水平,与屈服加速度进行比较来评价填埋场的地震稳定性;假定沿填埋场底部衬垫层的潜在滑动体由3个刚性滑块组成,对基础具有一定坡角的填埋场进行极限平衡分析,推导了填埋场衬垫层屈服加速度系数的计算公式;将等效线性化方法与拟静力方法相结合,给出城市垃圾填埋场沿防渗层失稳的2D拟静力分析步骤;对振动台试验用到的模型填埋场进行非线性数值计算,结合试验结果验证了提出的2D拟静力分析方法能够给出相对保守的地震稳定性评价结果。 展开更多

关键词 填埋场 地震稳定性 拟静力方法 水平等效加速度

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复杂断块油藏Delaunay三角网格自动剖分技术 被引量：5

12

作者 李玉坤 姚军 《油气地质与采收率》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期58-60,共3页

以平面散点集逐点插入Delaunay三角化的方法为基础,根据复杂断块油藏数值试井计算精度的要求,在布点和三角化过程中采用一定策略,将Delaunay三角网格方法改进成一种简单易用且适用于复杂断块油藏数值模拟的三角网格自动剖分方法,编程实... 以平面散点集逐点插入Delaunay三角化的方法为基础,根据复杂断块油藏数值试井计算精度的要求,在布点和三角化过程中采用一定策略,将Delaunay三角网格方法改进成一种简单易用且适用于复杂断块油藏数值模拟的三角网格自动剖分方法,编程实现了复杂断块油藏Delaunay三角网格自动剖分技术,根据该技术编写的程序控件成为数值试井软件中的一个高效模块。 展开更多

关键词 数值计算 三角剖分 不规则边界 断块油藏

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城市垃圾填埋场振动台试验的数值模拟研究 被引量：2

13

作者 邓学晶 邹德高 孔宪京 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期623-627,共5页

对填埋场振动台模型试验进行非线性数值分析,并与试验结果相互补充、印证,进一步考察填埋场的地震响应规律。研究表明,特殊的夹层结构形式导致水平地震作用下城市垃圾填埋场存在两个主要的响应频率,在这两个主要频率附近模型顶部取得峰... 对填埋场振动台模型试验进行非线性数值分析,并与试验结果相互补充、印证,进一步考察填埋场的地震响应规律。研究表明,特殊的夹层结构形式导致水平地震作用下城市垃圾填埋场存在两个主要的响应频率,在这两个主要频率附近模型顶部取得峰值加速度响应;不考虑其他因素的影响,填埋场防渗层的地震永久位移与输入地震动的水平位移振幅近似呈正比关系;坡比是影响填埋场覆盖层和衬垫层永久位移最主要的因素。 展开更多

关键词 城市垃圾填埋场 振动台试验 地震响应 数值模拟

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热采过程中井眼热应力定量评价方法 被引量：2

14

作者 马利成 薛世峰 马收 《油气地质与采收率》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期91-93,共3页

应用连续介质力学理论,建立了与蒸汽注入过程相关的热-流-变形耦合问题的基本数学模型;应用全隐式顺序有限元数值解方法,对该数学模型进行了求解,获得了井眼热应力与超孔隙地层压力的部分数值结果。结果表明,在300℃注入蒸汽温度情况下... 应用连续介质力学理论,建立了与蒸汽注入过程相关的热-流-变形耦合问题的基本数学模型;应用全隐式顺序有限元数值解方法,对该数学模型进行了求解,获得了井眼热应力与超孔隙地层压力的部分数值结果。结果表明,在300℃注入蒸汽温度情况下,由温度变化引起的井眼区域超孔隙压力可以达到15MPa的水平。由于低渗透页岩地层流体高温膨胀导致的超孔隙压力,有可能产生有效拉张应力,严重时会导致地层破裂。 展开更多

关键词 热采工艺 热-流-变形耦合模型 超孔隙压力 井眼热应奠

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往复增流式井下压力信号发生器模型及特性分析 被引量：11

15

作者 房军 王正旭 +1 位作者 贾朋 苏义脑 《石油机械》 2016年第10期11-16,共6页

针对往复式钻井液压力信号发生器存在先导阀进液口流通面积小及流量供应能力不足导致的信号频率较低问题,提出了往复增流式井下压力信号发生器模型。根据其不同工作阶段,建立了相应的状态方程;应用MATLAB工具软件对其特性进行了实例仿... 针对往复式钻井液压力信号发生器存在先导阀进液口流通面积小及流量供应能力不足导致的信号频率较低问题,提出了往复增流式井下压力信号发生器模型。根据其不同工作阶段,建立了相应的状态方程;应用MATLAB工具软件对其特性进行了实例仿真计算。计算结果表明:在相同参数情况下,增流阀信号发生器的脉冲上升时间大约为0.035 s,而原信号发生器脉冲上升时间约为0.154 s,即增流式压力信号发生器的信号频率可提高4倍。研究结果对于进一步研发井下信息高速率传输的信号发生器具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 随钻测量 增流阀 压力波信号发生器 状态方程

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落石冲击载荷作用下大口径埋地管道应变规律研究 被引量：6

16

作者 聂肖虎 刘传奇 朱秀星 《石油化工设备技术》 CAS 2011年第5期26-30,2,共5页

针对大口径薄壁埋地管道在冲击载荷作用下易发生弯曲失效的问题,基于管土耦合分析模型,采用有限元数值仿真技术模拟了冲击载荷作用下埋地管道的动态响应,分析了大口径薄壁管的截面椭圆化变形与应变分布,以应变准则为依据校核管道安全性... 针对大口径薄壁埋地管道在冲击载荷作用下易发生弯曲失效的问题,基于管土耦合分析模型,采用有限元数值仿真技术模拟了冲击载荷作用下埋地管道的动态响应,分析了大口径薄壁管的截面椭圆化变形与应变分布,以应变准则为依据校核管道安全性。在此基础上,探讨了管道埋深、径厚比、冲击载荷、管沟填充土等工程参数对管道应变的影响规律。研究表明,增大管道埋深,提高管道径厚比,减小落石冲击速度,回填土采用粘性较大的软质土等能够减小管道应变,研究所得规律对于大口径薄壁管道抗灾设计与防治措施制定有指导意义。 展开更多

关键词 埋地管道 冲击载荷 有限元

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基于Flac3D的大型储液罐基础环梁拉力分析 被引量：2

17

作者 邓学晶 杜永峰 +1 位作者 夏琰 任兴文 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2010年第4期120-125,共6页

采用Flac3D商用软件对大型储液罐的充水试验进行数值模拟,并对储液罐、基础环梁和地基土层组成的耦合系统进行动力计算,考察环梁在静动力荷载作用下的响应规律以及影响环梁环向拉力的主要因素.研究表明,环梁环向拉力随试水分级加载而逐... 采用Flac3D商用软件对大型储液罐的充水试验进行数值模拟,并对储液罐、基础环梁和地基土层组成的耦合系统进行动力计算,考察环梁在静动力荷载作用下的响应规律以及影响环梁环向拉力的主要因素.研究表明,环梁环向拉力随试水分级加载而逐级增大,水平地震作用下,环梁环向拉力在静荷载引起拉力的基础上累积增加;垫层材料对环梁环向拉力的影响较大,采用灰土石垫层时,环梁环向拉力比采用素土垫层小18.3%;与数值计算结果相比,按规范公式计算静荷载作用下基础环梁的最大环向拉力偏大42%. 展开更多

关键词 大型储液罐 环梁基础 FLAC 动力分析

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大型储罐双盘外浮船两种结构形式的对比分析 被引量：1

18

作者 孙文红 李玉坤 +1 位作者 陈晓红 段冠 《石油化工设备》 CAS 2014年第5期29-36,共8页

利用有限元仿真技术中的APDL语言编程建立了20×104 m3储罐双盘外浮船三角形钢架和四边形钢架2种结构形式的有限元数值计算模型,根据GB 50341—2003《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》和API 650—2007《钢制焊接石油储罐》中的相... 利用有限元仿真技术中的APDL语言编程建立了20×104 m3储罐双盘外浮船三角形钢架和四边形钢架2种结构形式的有限元数值计算模型,根据GB 50341—2003《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》和API 650—2007《钢制焊接石油储罐》中的相关设计要求,分别计算了浮船在不同工况下的应力和变形规律,对比分析了2种结构形式浮船各自的结构特点和适用性。结果表明,2种钢架形式浮船均能满足强度和变形要求,但三角形钢架浮船具有更高的安全裕度和较低的耗材量。 展开更多

关键词 大型储罐 双盘外浮船 加强框架 有限元

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焊接修复打孔管道试验研究 被引量：2

19

作者 曹宇光 张士华 孙晓瑜 《石油矿场机械》 2009年第12期62-65,共4页

输油管道被打孔后将严重影响正常的石油运输,孔洞焊接修复时产生的残余应力以及修补结构等所造成的应力集中都将大大降低管道的承载能力,输油管道的损伤也将给安全生产带来巨大隐患。通过对某段打孔管道进行压力试验,测试了其在内压下... 输油管道被打孔后将严重影响正常的石油运输,孔洞焊接修复时产生的残余应力以及修补结构等所造成的应力集中都将大大降低管道的承载能力,输油管道的损伤也将给安全生产带来巨大隐患。通过对某段打孔管道进行压力试验,测试了其在内压下应力应变的分布情况,为综合分析打孔管道的剩余强度、确定孔洞及其修复结构对管道安全性能所造成的影响提供了依据。 展开更多

关键词 打孔管道 残余应力 应力集中

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川气东输沿线某边坡治理方案 被引量：2

20

作者 叶贵根 薛世峰 《天然气与石油》 2011年第1期63-66,80,共5页

川气东输管线途经滑坡地质多发区,而管道施工容易引发滑坡灾害,对管线及人员器械造成极大威胁。为减少滑坡灾害的发生,基于流固耦合原理,在考虑渗流效应的作用下,利用有限差分软件FLAC2D和FLAC3D建立了川气东输沿线罗针田边坡的二维及... 川气东输管线途经滑坡地质多发区,而管道施工容易引发滑坡灾害,对管线及人员器械造成极大威胁。为减少滑坡灾害的发生,基于流固耦合原理,在考虑渗流效应的作用下,利用有限差分软件FLAC2D和FLAC3D建立了川气东输沿线罗针田边坡的二维及三维力学模型和几何模型。通过边坡在管沟开挖前后不同状态下的稳定性分析得到了边坡的稳定系数及应变云图和位移曲线,结合工程地质条件提出相应的抗滑措施。对边坡进行了6级烈度的抗震分析,给出了综合稳定性评价。 展开更多

关键词 滑坡 流固耦合 边坡稳定性 数值模拟

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