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基于随机有限元法的圆形基础沉降最不利波动尺度分析
被引量:
1
1
作者
常鹏飞
李佳乐
+4 位作者
门飞跃
李亚军
李建光
李瑞杰
张彬
《水资源与水工程学报》
CSCD
北大核心
2023年第6期190-199,共10页
波动尺度(SOF)是表征土体空间变异性的重要参数,不同的波动尺度可以模拟土体参数的空间变异程度。基于随机有限元(RFEM)和蒙特卡罗模拟,假设弹性模量服从对数正态分布对土体实现非均质性建模,研究不同波动尺度下圆形基础的沉降变形规律...
波动尺度(SOF)是表征土体空间变异性的重要参数,不同的波动尺度可以模拟土体参数的空间变异程度。基于随机有限元(RFEM)和蒙特卡罗模拟,假设弹性模量服从对数正态分布对土体实现非均质性建模,研究不同波动尺度下圆形基础的沉降变形规律。研究结果表明:中心沉降值符合对数正态分布,差异沉降值符合正态分布;随着波动尺度的增加,中心沉降和差异沉降均值基本不变,中心沉降标准偏差先增大最后趋于平缓,差异沉降标准偏差先增大后减少,在其峰值处平均绝对差异沉降达到最大,此时的波动尺度为最不利波动尺度,在勘察数据相对有限的情况下可以对基础沉降概率进行保守估计。
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关键词
圆形基础沉降
最不利波动尺度
随机有限元
蒙特卡罗模拟
弹性模量
差异沉降
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职称材料
基于多源数据融合的土体空间参数不确定性缩减
2
作者
贾唯龙
常鹏飞
+5 位作者
李亚军
钱铖
郭祺
李瑞杰
傅中志
张彬
《水资源与水工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第3期183-191,共9页
土体参数存在空间变异性,导致结构响应具有不确定性。忽视这种不确定性或采用偏差参数可能导致工程安全问题,甚至引发工程灾害。现场测量数据可用于改进对基坑开挖等岩土工程中结构响应的估计,通过SPT等直接测量方法得到的勘察数据与土...
土体参数存在空间变异性,导致结构响应具有不确定性。忽视这种不确定性或采用偏差参数可能导致工程安全问题,甚至引发工程灾害。现场测量数据可用于改进对基坑开挖等岩土工程中结构响应的估计,通过SPT等直接测量方法得到的勘察数据与土体刚度参数直接相关,在这些数据的基础上,基于Kriging法约束随机场的条件模拟可用于改进对参数空间分布的估计。此外,当监测数据与位移等土体结构性能或响应相关时,利用集合卡尔曼滤波器(EnKF)反分析也可降低土体参数的不确定性。本文采用多源数据融合的形式将直接和间接两种方法结合在一起进行土体开挖分析,结果表明:两种方法结合使用可以显著降低土体参数的不确定性,从而降低结构响应中的不确定性。
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关键词
空间变异性
多源数据融合
反演分析
集合卡尔曼滤波器(EnKF)
Kriging法
不确定性缩减
随机场
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职称材料
考虑土体强度参数随机场的横向加载管-土相互作用分析
3
作者
甘永波
李亚军
+3 位作者
李瑞杰
秦浩东
张杰
张彬
《水利水运工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第2期143-153,共11页
输水管道受滑坡、地震、断层活动等影响将产生横向运动,埋地管道的管-土相互作用问题可归结于管-土接触界面的接触压力研究。基于Abaqus有限元模拟及其二次开发功能,通过土体强度参数随机场模拟土体非均质性,研究受横向荷载的埋地管道...
输水管道受滑坡、地震、断层活动等影响将产生横向运动,埋地管道的管-土相互作用问题可归结于管-土接触界面的接触压力研究。基于Abaqus有限元模拟及其二次开发功能,通过土体强度参数随机场模拟土体非均质性,研究受横向荷载的埋地管道与土体之间相互作用,并对3种变异系数工况进行模拟;将模拟结果与均质土条件的确定性结果进行对比,对随机分析模拟结果进行参数分析及概率研究。研究表明:所提方法可以较好地模拟横向荷载条件下管-土相互作用;土体抗剪强度空间变异条件下的管-土结构承载力小于确定性分析结果,土体非均质性对横向荷载作用下浅埋管道破坏机制的影响表现为土体破坏沿强度薄弱的区域发展;土体不排水抗剪强度随机参数水平相关距离对管-土结构承载力影响显著;管道达预设位移时管-土结构承载力服从对数正态分布;考虑工程容许荷载设计,随着安全系数的增大,管-土结构失效概率显著减小,当安全系数取2.5时失效概率小于1%,达到工程可靠水平。
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关键词
管-土相互作用
横向荷载
有限元分析
随机场
Abaqus二次开发
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职称材料
题名
基于随机有限元法的圆形基础沉降最不利波动尺度分析
被引量:
1
1
作者
常鹏飞
李佳乐
门飞跃
李亚军
李建光
李瑞杰
张彬
机构
中国地质大学(北京)
工程
技术学院
广东科诺勘测
工程
有限公司
中核第七研究设计院
有限公司
中航勘察设计研究院
有限公司
山西路桥第三工程有限公司
出处
《水资源与水工程学报》
CSCD
北大核心
2023年第6期190-199,共10页
基金
资源环境与灾害监测山西省重点实验室开放课题(2023-S01)
中央高校基本科研业务费项目(2652019321)。
文摘
波动尺度(SOF)是表征土体空间变异性的重要参数,不同的波动尺度可以模拟土体参数的空间变异程度。基于随机有限元(RFEM)和蒙特卡罗模拟,假设弹性模量服从对数正态分布对土体实现非均质性建模,研究不同波动尺度下圆形基础的沉降变形规律。研究结果表明:中心沉降值符合对数正态分布,差异沉降值符合正态分布;随着波动尺度的增加,中心沉降和差异沉降均值基本不变,中心沉降标准偏差先增大最后趋于平缓,差异沉降标准偏差先增大后减少,在其峰值处平均绝对差异沉降达到最大,此时的波动尺度为最不利波动尺度,在勘察数据相对有限的情况下可以对基础沉降概率进行保守估计。
关键词
圆形基础沉降
最不利波动尺度
随机有限元
蒙特卡罗模拟
弹性模量
差异沉降
Keywords
settlement of circular foundation
worst-case scale of fluctuation(SOF)
random finite element
Monte-Carlo simulation
elastic modulus
differential settlement
分类号
TU43 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
基于多源数据融合的土体空间参数不确定性缩减
2
作者
贾唯龙
常鹏飞
李亚军
钱铖
郭祺
李瑞杰
傅中志
张彬
机构
中国地质大学(北京)
工程
技术学院
自然资源部重大
工程
地质安全风险防控
工程
技术创新中心
山西
省煤炭地质物探测绘院
有限公司
山西路桥第三工程有限公司
南京水利科学研究院
出处
《水资源与水工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第3期183-191,共9页
基金
资源环境与灾害监测山西省重点实验室开放课题(2023-S01)
中央高校基本科研业务费项目(2652019321)。
文摘
土体参数存在空间变异性,导致结构响应具有不确定性。忽视这种不确定性或采用偏差参数可能导致工程安全问题,甚至引发工程灾害。现场测量数据可用于改进对基坑开挖等岩土工程中结构响应的估计,通过SPT等直接测量方法得到的勘察数据与土体刚度参数直接相关,在这些数据的基础上,基于Kriging法约束随机场的条件模拟可用于改进对参数空间分布的估计。此外,当监测数据与位移等土体结构性能或响应相关时,利用集合卡尔曼滤波器(EnKF)反分析也可降低土体参数的不确定性。本文采用多源数据融合的形式将直接和间接两种方法结合在一起进行土体开挖分析,结果表明:两种方法结合使用可以显著降低土体参数的不确定性,从而降低结构响应中的不确定性。
关键词
空间变异性
多源数据融合
反演分析
集合卡尔曼滤波器(EnKF)
Kriging法
不确定性缩减
随机场
Keywords
spatial variability
multi-source data fusion
inverse analysis
EnKF
Kriging
uncertainty reduction
random field
分类号
TU43 [建筑科学—岩土工程]
在线阅读
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职称材料
题名
考虑土体强度参数随机场的横向加载管-土相互作用分析
3
作者
甘永波
李亚军
李瑞杰
秦浩东
张杰
张彬
机构
中国地质大学(北京)
工程
技术学院
自然资源部重大
工程
地质安全风险防控
工程
技术创新中心
山西路桥第三工程有限公司
中国南方电网
有限
责任
公司
超高压输电
公司
检修试验中心
出处
《水利水运工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第2期143-153,共11页
基金
国家自然科学基金青年基金资助项目(41807228)
中央高校基本科研业务费资助项目(2652019321)
资源环境与灾害监测山西省重点实验室开放课题项目(2023-S01)。
文摘
输水管道受滑坡、地震、断层活动等影响将产生横向运动,埋地管道的管-土相互作用问题可归结于管-土接触界面的接触压力研究。基于Abaqus有限元模拟及其二次开发功能,通过土体强度参数随机场模拟土体非均质性,研究受横向荷载的埋地管道与土体之间相互作用,并对3种变异系数工况进行模拟;将模拟结果与均质土条件的确定性结果进行对比,对随机分析模拟结果进行参数分析及概率研究。研究表明:所提方法可以较好地模拟横向荷载条件下管-土相互作用;土体抗剪强度空间变异条件下的管-土结构承载力小于确定性分析结果,土体非均质性对横向荷载作用下浅埋管道破坏机制的影响表现为土体破坏沿强度薄弱的区域发展;土体不排水抗剪强度随机参数水平相关距离对管-土结构承载力影响显著;管道达预设位移时管-土结构承载力服从对数正态分布;考虑工程容许荷载设计,随着安全系数的增大,管-土结构失效概率显著减小,当安全系数取2.5时失效概率小于1%,达到工程可靠水平。
关键词
管-土相互作用
横向荷载
有限元分析
随机场
Abaqus二次开发
Keywords
pipe-soil interaction
lateral loads
finite element analysis
random fields
Abaqus secondary development
分类号
TV672.2 [水利工程—水利水电工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于随机有限元法的圆形基础沉降最不利波动尺度分析
常鹏飞
李佳乐
门飞跃
李亚军
李建光
李瑞杰
张彬
《水资源与水工程学报》
CSCD
北大核心
2023
1
在线阅读
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职称材料
2
基于多源数据融合的土体空间参数不确定性缩减
贾唯龙
常鹏飞
李亚军
钱铖
郭祺
李瑞杰
傅中志
张彬
《水资源与水工程学报》
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
考虑土体强度参数随机场的横向加载管-土相互作用分析
甘永波
李亚军
李瑞杰
秦浩东
张杰
张彬
《水利水运工程学报》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
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