复杂荷载作用下海底腐蚀管线破坏机理研究进展 被引量：17

1

作者 周晶 陈严飞 +2 位作者 李昕 冯新 范颖芳 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2008年第1期127-136,共10页

腐蚀是引起海底管线破坏的一种重要原因。综述在内部工作压力和外部环境荷载作用下海底腐蚀管线破坏机理的研究,论述海底腐蚀管线在单一荷载和多种荷载联合作用下的破坏状态,并说明了当前研究的热点问题。最后,对该领域进一步的研究工... 腐蚀是引起海底管线破坏的一种重要原因。综述在内部工作压力和外部环境荷载作用下海底腐蚀管线破坏机理的研究,论述海底腐蚀管线在单一荷载和多种荷载联合作用下的破坏状态,并说明了当前研究的热点问题。最后,对该领域进一步的研究工作进行了展望。 展开更多

关键词 海底管线 复杂荷载 腐蚀 破坏机理

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基于概率分析的锈蚀钢筋力学性能研究 被引量：14

2

作者 范颖芳 张英姿 +1 位作者 胡志强 周晶 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 2006年第1期99-104,共6页

研究了锈蚀钢筋几何参数(包括蚀坑形状、蚀坑位置、最大蚀坑深度、最大蚀坑个数、钢筋直径等)对钢筋力学性能影响的灵敏性;利用随机有限元的分析方法研究了锈蚀钢筋的应力分布情况.结果表明:对于相同直径的锈蚀钢筋,其力学性能主要取决... 研究了锈蚀钢筋几何参数(包括蚀坑形状、蚀坑位置、最大蚀坑深度、最大蚀坑个数、钢筋直径等)对钢筋力学性能影响的灵敏性;利用随机有限元的分析方法研究了锈蚀钢筋的应力分布情况.结果表明:对于相同直径的锈蚀钢筋,其力学性能主要取决于锈蚀钢筋表面的最大蚀坑深度;对于不同直径的锈蚀钢筋,可用锈蚀坑相对深度(蚀坑深度与钢筋直径之比)来反映钢筋的锈蚀程度,并建立了锈蚀钢筋的屈服荷载随锈蚀坑相对深度变化的规律;基于最大蚀坑深度的概率统计特性,得到了锈蚀钢筋最大应力分布的概率分布规律. 展开更多

关键词 概率 随机有限元法 锈蚀坑 锈蚀钢筋 应力分布

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基于DE-FEM隧道反分析可视化平台研究及应用 被引量：8

3

作者 姜谙男 李鹏 +1 位作者 唐述林 王军祥 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期2507-2512,共6页

针对传统反分析优化容易限于局部最小化以及反分析数据不直观等问题,引进一种新的全局智能优化算法(DE),与应力回映的弹塑性非线性有限元(FEM)相结合,实现围岩弹塑性参数快速识别。基于可视化类库(VTK)对单元应力、应变和节点位移等结... 针对传统反分析优化容易限于局部最小化以及反分析数据不直观等问题,引进一种新的全局智能优化算法(DE),与应力回映的弹塑性非线性有限元(FEM)相结合,实现围岩弹塑性参数快速识别。基于可视化类库(VTK)对单元应力、应变和节点位移等结果数据进行图像显示,从而实现了隧道施工反分析EEOS高性能可视化平台。在介绍算法原理、程序设计基础上,介绍该系统在某工程的应用情况。应用表明,该平台计算收敛快速、识别精度高、结果直观,为隧道工程反分析提供了科学高效的途径。 展开更多

关键词 地下工程 反分析 差异进化 可视化 应力回映

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岩石摩尔-库仑弹塑性损伤本构模型及其主应力隐式返回映射算法研究 被引量：7

4

作者 刘扬 杨刚 +1 位作者 王军祥 姜谙男 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期418-428,共11页

在弹塑性损伤理论框架内考虑岩石的塑性变形机制和刚度退化,建立基于Mohr-Coulomb(M-C)屈服准则的弹塑性损伤模型,采用内变量即等效塑性应变表征岩石损伤变量的演化。由于M-C屈服准则在应力空间为一个六棱锥,在数值实施过程中六棱锥角... 在弹塑性损伤理论框架内考虑岩石的塑性变形机制和刚度退化,建立基于Mohr-Coulomb(M-C)屈服准则的弹塑性损伤模型,采用内变量即等效塑性应变表征岩石损伤变量的演化。由于M-C屈服准则在应力空间为一个六棱锥,在数值实施过程中六棱锥角点和棱线上的应力更新存在"奇异性"问题,角点光滑化方法可以处理该问题,但其不可避免的导致近似的计算结果。在M-C本构数值积分算法的基础上,推导弹塑性损伤本构方程的主应力空间隐式返回映射算法,包括弹性预测、塑性修正和损伤修正3个主要计算步骤。在塑性修正过程中,针对流动向量返回到主平面、左右棱线和尖点3种情况分别进行讨论,从主应力空间的角度出发解决"奇异性"问题。采用面向对象的编程方法,使用C++语言开发弹塑性损伤本构求解程序(RDM-C),并采用单轴压缩试验、地基和洞室算例对程序计算的结果进行分析和验证。研究结果表明,所建立的弹塑性损伤本构模型能够较好地描述岩石材料主要的力学和变形特性、塑性区和损伤区变化趋势。基于主应力空间的隐式积分算法所开发的程序可以进行岩土工程问题的数值分析,对现场施工提供指导和理论依据。 展开更多

关键词 岩石材料 隐式返回映射算法 主应力空间 MOHR-COULOMB屈服准则 弹塑性损伤本构模型

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长周期地震动作用下大型立式储罐晃动波高问题研究 被引量：6

5

作者 周利剑 吴育建 +3 位作者 孙建刚 崔利富 吕远 罗东雨 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期87-95,共9页

大型立式储罐储液受地震作用晃动波高问题是储罐抗震设计的重要指标,该指标的设计是否合理直接关系到储罐在地震作用下的安全性能,特别大型储罐在长周期地震动激励下会产生大幅晃动,对储罐本身和周围环境构成重大威胁。因此,针对长周期... 大型立式储罐储液受地震作用晃动波高问题是储罐抗震设计的重要指标,该指标的设计是否合理直接关系到储罐在地震作用下的安全性能,特别大型储罐在长周期地震动激励下会产生大幅晃动,对储罐本身和周围环境构成重大威胁。因此,针对长周期地震动作用下立式储罐的晃动效应,本文进行了各国规范之间的对比、振动台试验、数值仿真的研究。结果表明:中、美、欧、日储罐抗震规范在适用范围、场地分类、设防基准和反应谱等方面存在差异,但规范波高计算值相差不大,满足了对中短周期地震动激励波高的设防要求,对长周期地震动激励波高设防明显不足;储罐在含有丰富长周期波形的地震波作用下,产生的试验波高较大,且随地震动峰值加速度的增加呈一定的线性增加;利用傅里叶谱卓越周期作为频谱特性参数来拟合波高具有可行性,并与激励波高由一定趋势的函数关系;选用傅里叶谱低频幅值占比率λ进行长周期地震波界定,并运用多阶振型叠加SRSS方法进行规范波高公式修正,计算结果对长周期地震动激励波高有较高的设防。 展开更多

关键词 大型立式储罐 安全 波高 长周期 规范 试验 振型

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输电塔-线体系振动控制研究进展 被引量：5

6

作者 张鹏 李宏男 +2 位作者 田利 张卓群 范颖芳 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期465-473,共9页

目的综述振动控制技术在输电塔-线体系减振方面的研究进展,并对未来研究方向提供建议.方法搜集整理了近来输电塔-线体系振动控制方面的研究成果,按照被动控制、主动控制和半主动控制3个方面,详细介绍了各类阻尼器的研究方法及减振效果,... 目的综述振动控制技术在输电塔-线体系减振方面的研究进展,并对未来研究方向提供建议.方法搜集整理了近来输电塔-线体系振动控制方面的研究成果,按照被动控制、主动控制和半主动控制3个方面,详细介绍了各类阻尼器的研究方法及减振效果,并针对现有研究的难点及不足提出了建议.结果被动、主动及半主动控制技术均可有效降低输电塔-线体系的动力响应,目前研究主要采用数值分析的方法验证各类阻尼器的减振效果,参数优化研究较少,试验验证及工程应用较少.结论被动控制技术中的吸振和消能减振技术无需能量输入、安装维护方便,更适用于输电塔-线体系. 展开更多

关键词 输电塔-线体系 动力分析模型 振动控制 阻尼器 控制算法

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破裂石灰岩在渗透压-应力耦合作用下渗流特性研究 被引量：8

7

作者 杨秀荣 姜谙男 +1 位作者 张峰瑞 张权 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第S01期101-109,共9页

为探讨不同围压作用下破裂岩石的渗透特性,选取吉林省甄峰岭隧道区石灰岩为研究对象,利用多场耦合的岩石伺服三轴仪分析了不同围压作用下破裂石灰岩的渗透率随净围压以及渗透压的变化规律,研究了破裂石灰岩在围压加卸载过程中以及渗透... 为探讨不同围压作用下破裂岩石的渗透特性,选取吉林省甄峰岭隧道区石灰岩为研究对象,利用多场耦合的岩石伺服三轴仪分析了不同围压作用下破裂石灰岩的渗透率随净围压以及渗透压的变化规律,研究了破裂石灰岩在围压加卸载过程中以及渗透水压变化过程中的渗透率变化。并对试验数据进行非线性拟合,得到破裂试样渗透率随净围压变化的关系式,又采用FLAC 3D内嵌FISH语言自编石灰岩裂隙渗流-应力耦合的计算程序,对破裂石灰岩不同裂隙角度的试样进行数值计算,计算值与试验值吻合较好。试验结果表明:①围压越大,石灰岩的峰值强度越大,其中在高围压(20 MPa)下试样的峰值强度比在低围压(5 MPa)的峰值强度提高了69%;②轴压、渗透压一定时,破裂石灰岩的渗透率在围压加载阶段随着净围压的增大而减小,在卸载阶段有所恢复,但低于围压的加载阶段;③轴压、围压一定时,渗透压增大,渗透率有所增加;④试样破裂面的倾角随着围压的增大而减小,由低围压(5 MPa)的90°降为高围压(20 MPa)下的65°,破坏程度越来越严重,破坏状态由低围压下的脆性劈裂破坏向高围压下的韧性剪切破坏转变;⑤试样破坏时围压越高,裂隙与水平夹角越小,水力开度增大,围压剪切作用导致裂隙渗透性越大。研究结果可为隧道工程中围岩渗透率的演化机制的研究提供参考。 展开更多

关键词 岩石力学 石灰岩 渗透率 破坏模式 FLAC^3D

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基于纤维单元的钢筋混凝土桥墩地震损伤评价 被引量：13

8

作者 艾庆华 王东升 向敏 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期737-742,共6页

基于纤维模型的梁柱单元特别是柔度法单元有着较高的计算精度,已被较多地用于评价钢筋混凝土桥墩的位移(延性)能力。随着基于性能/位移抗震设计理论的发展,相继提出了残余位移、极限曲率及曲率延性系数、纵筋和混凝土的最大应变、纵筋... 基于纤维模型的梁柱单元特别是柔度法单元有着较高的计算精度,已被较多地用于评价钢筋混凝土桥墩的位移(延性)能力。随着基于性能/位移抗震设计理论的发展,相继提出了残余位移、极限曲率及曲率延性系数、纵筋和混凝土的最大应变、纵筋低周疲劳损伤等桥墩地震损伤量化指标。选用刚度法和柔度法纤维单元,考虑材料非线性、几何非线性和结点锚固钢筋粘结滑移的影响,通过数值分析和试验数据对比研究了利用纤维单元对上述损伤指标进行估计的准确程度及主要影响因素。结果表明,柔度法单元计算的损伤参数均大于刚度法;两种纤维单元计算的滞回曲线及残余位移和试验结果十分接近,刚度法单元计算的截面曲率和纵筋拉应变更接近试验值,当加载位移幅值或剪跨比较大时,两种单元有时会低估桥墩的截面曲率反应;两种单元都会高估桥墩纵筋的最大拉应变,低估核芯混凝土的最大压应变。 展开更多

关键词 钢筋混凝土桥墩 基于性能抗震设计 纤维单元 损伤指标 低周反复加载试验

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基于概率统计的运营状态下索力变异性分析与评价 被引量：8

9

作者 孙宗光 陈一飞 邵元 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期79-84,共6页

为准确评价运营状态下的斜拉索索力状态,以某实际运营的双塔钢箱梁跨海斜拉桥为背景进行研究。基于该桥的监测索力和温度数据,分析环境温度造成的索力变异性,在此基础上采用经验模态分解法从索力监测信号中分离车辆的影响,通过回归分析... 为准确评价运营状态下的斜拉索索力状态,以某实际运营的双塔钢箱梁跨海斜拉桥为背景进行研究。基于该桥的监测索力和温度数据,分析环境温度造成的索力变异性,在此基础上采用经验模态分解法从索力监测信号中分离车辆的影响,通过回归分析建立与温度无关的标准索力及其概率分布模型,提出基于标准索力分布特性的索力评价基准与评价方法。采用该方法对该桥的索力状态进行评价,结果表明:消除车辆和温度影响的标准索力分布具有良好的正态性;索力个别值抽样检验速度快,但可能受监测数据变异性的影响而失效;基于分布特性的索力评价能够更好地适应监测数据的变异性和随机性,具有更好的可靠性和实用性。 展开更多

关键词 斜拉桥 斜拉索 索力 变异性 标准索力分布 健康监测 状态评价

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黏土微结构各向异性评估的谱系聚类方法 被引量：6

10

作者 李顺群 郑刚 +1 位作者 崔春义 刘双菊 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期109-114,共6页

由谱系聚类原理,给出了基于各种欧氏距离,即最长距离、最短距离、类平均距离和重心距离的微结构参数间的距离递推公式和微结构参数聚类过程,建立了黏土微结构几何属性的聚类方法。为了评估微结构参数几何各向异性的显著性,给出了各向异... 由谱系聚类原理,给出了基于各种欧氏距离,即最长距离、最短距离、类平均距离和重心距离的微结构参数间的距离递推公式和微结构参数聚类过程,建立了黏土微结构几何属性的聚类方法。为了评估微结构参数几何各向异性的显著性,给出了各向异性系数的定义。对取自成层地基的某一样品进行了研究,其水平截面、竖直截面和45o截面上的SEM照片二值化参数分析结果表明,根据类平均距离法和重心距离法计算得到的各向异性系数非常接近,因此能很好反映自然固结成层地基的几何各向异性。另外,谱系聚类方法的分析结果与主成分分析方法的分析结果完全一致,这进一步说明,成层地基的几何各向异性是显著的。 展开更多

关键词 土微结构 几何各向异性 谱系聚类 类间距离 类内距离

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拱桥吊杆等刚度设计及其动态响应分析 被引量：4

11

作者 邵元 孙宗光 陈一飞 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期219-225,共7页

针对中承式拱桥结构中短吊杆处较易率先疲劳破坏的情况,分析各个吊杆处的刚度差异。以某中承式钢管混凝土拱桥主跨吊杆为研究对象,通过调整吊杆单元的弹性模量对吊杆进行等刚度设计,采用车桥耦合迭代的计算方法,得到车辆荷载作用下吊杆... 针对中承式拱桥结构中短吊杆处较易率先疲劳破坏的情况,分析各个吊杆处的刚度差异。以某中承式钢管混凝土拱桥主跨吊杆为研究对象,通过调整吊杆单元的弹性模量对吊杆进行等刚度设计,采用车桥耦合迭代的计算方法,得到车辆荷载作用下吊杆的应力响应曲线并计算冲击系数。对拱桥吊杆的动态响应进行分析并与初始模型情况比较,结果表明:等刚度模型短吊杆应力有明显下降,各吊杆间应力差异降低;吊杆的冲击系数降低,长短吊杆间冲击系数之差减小幅度达到50%;不平度等级对冲击系数的放大作用不随刚度调整而改变。说明对拱桥吊杆进行等刚度设计能够有效的平衡吊杆受力情况,使吊杆受到的冲击作用较为均匀,提高吊杆耐久性,为实际工程应用提供依据。 展开更多

关键词 拱桥 吊杆 等刚度设计 车桥耦合 动态响应

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二次抛物线形曲线梁平衡与几何解析方程 被引量：3

12

作者 赵颖华 张金良 +1 位作者 焦鹏程 孙国帅 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 2008年第5期757-761,共5页

目的对形心轴线为二次抛物线形曲线梁的内力、几何方程进行理论分析与公式推导.方法应用矢量几何与微分学理论,推导出平面二次曲线梁在空间分布力系作用下的内力、几何解析方程,其表达式方程最终可表示为全局坐标系下的解析函数.结果为... 目的对形心轴线为二次抛物线形曲线梁的内力、几何方程进行理论分析与公式推导.方法应用矢量几何与微分学理论,推导出平面二次曲线梁在空间分布力系作用下的内力、几何解析方程,其表达式方程最终可表示为全局坐标系下的解析函数.结果为了验证其正确性,在最后通过令参数取值趋向于极限值,其内力、几何方程恰好回归到直梁表达方程形式.结论本例推导所采用的构件形式是不考虑截面尺寸的平面曲线构件,得到的只是在各横截面位置处的内力、曲率表达形式,并不涉及到应力在横截面内的具体分布问题. 展开更多

关键词 二次曲梁 均布荷载 连续曲率 高阶小量 解析方程

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斜拉索-阻尼器系统空间布置减振方法 被引量：10

13

作者 陈一飞 孙宗光 苗京津 《世界桥梁》 北大核心 2019年第1期71-75,共5页

针对目前长索的振动控制及斜拉索的面外振动控制减振效果不理想的现状,提出一种新的减振方法——斜拉索-阻尼器系统空间布置减振方法。该方法为每3根斜拉索1组,按三角形空间布置,两两连接阻尼器,阻尼器安装方便,可对每一根斜拉索实现任... 针对目前长索的振动控制及斜拉索的面外振动控制减振效果不理想的现状,提出一种新的减振方法——斜拉索-阻尼器系统空间布置减振方法。该方法为每3根斜拉索1组,按三角形空间布置,两两连接阻尼器,阻尼器安装方便,可对每一根斜拉索实现任意方向上的振动控制。为验证其减振效果采用零阶优化法对斜拉索参数进行设计,并建立斜拉索-阻尼器体系算例模型,与原索模型、无索间连接的三索模型进行对比。结果表明,采用斜拉索-阻尼器系统的三索空间布置,斜拉索的振动幅度、振动频率均受到显著抑制,对斜拉索面内外振动可给予有效控制。 展开更多

关键词 斜拉桥 斜拉索 阻尼器 空间布置 振动控制 零阶优化法 优化设计 减振方法

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地震边坡动态临界加速度计算中抗剪强度参数概率分布分析 被引量：4

14

作者 刘爱娟 崔玉龙 刘铁新 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2020年第5期1179-1186,共8页

基于动态临界加速度计算地震边坡永久位移的方法应用了边坡分布的不均匀性,不均匀分布程度影响着永久位移计算结果。研究Newmark滑块底部或潜在滑动面上抗剪强度参数的分布特征,有利于了解地震过程中临界加速度的分布和变化过程,为地震... 基于动态临界加速度计算地震边坡永久位移的方法应用了边坡分布的不均匀性,不均匀分布程度影响着永久位移计算结果。研究Newmark滑块底部或潜在滑动面上抗剪强度参数的分布特征,有利于了解地震过程中临界加速度的分布和变化过程,为地震边坡永久位移计算参数选取提供依据。通过计算发现:边坡土体标准差的线性关系比较微弱,在缺乏实验数据时,仅可参考使用;黏聚力随机数个数达到200时所计算的永久位移数值不再有波动;黏聚力无论设置为正态分布还是对数正态分布均不影响永久位移计算结果;黏聚力标准差的数值大小对永久位移的大小和离散性影响很大。在地震边坡计算时,尽量将其设置为符合正态分布;尽量根据实测数据设定黏聚力标准差,若缺乏实测资料,可参考两者的线性关系并结合经验进行标准差设定。 展开更多

关键词 地震边坡 Newmark永久位移 动态临界加速度 概率分布类型 标准差

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