岩土介质弹塑性本构关系位移反分析

土体的本构关系采用弹塑性本构关系时比采用弹性模型更接近实际情况.本文在岩土介质弹塑性模型的反演分析中,采用莫尔-库仑准则、德鲁克-普拉格准则,分别对这2种准则中的弹性模量和泊松比进行反分析,并将2种准则反演所得结果进行对比分析,最后得出莫尔-库仑准则位移反演结果优于德鲁克-普拉格准则.     

有限元在高桩码头岸坡稳定性分析中的应用*

根据珠海某10万吨级煤炭码头勘察报告提供的土层参数资料和实际码头结构施工图,建立了高桩码头三维有限元模型,包括无桩岸坡模型和带桩岸坡模型,并利用强度折减理论对其进行岸坡稳定性分析,给出了岸坡安全系数,并进一步分析了桩基对岸坡稳定性的影响。几何模型和力学模型均较为复杂,为了尽可能真实地模拟实际情况,土体屈服准则采用与摩尔-库仑准则相匹配的德鲁克-普拉格准则,桩土界面采用面面接触模式。同时,还给出了天然岸坡和考虑桩基影响下的岸坡塑性区和位移场,从而为高桩码头岸坡的稳定性计算提供参考依据。     

沉入式大圆筒码头结构稳定性的有限元分析方法

基于有限元软件ABAQUS建立分析沉入式大圆筒码头稳定性的三维弹塑性有限元模型．采用弹性模型模拟大圆筒结构,采用Coulomb．Mohr屈服准则建立土体的本构关系模型．在圆筒与土体之间设置接触面单元模拟圆筒与土体的滑移、张裂和闭合。接触面的切向采用库仑摩擦本构关系模型、法向采用硬接触的方式。通过定义沉入式大圆筒码头稳定性判别准则和加载系数,提出根据加载系数一位移曲线判别结构稳定性的方法。针对某沉入式大圆筒码头工程的结构方案．采用有限元法计算码头结构的稳定性,分析不同土性指标对码头结构稳定性的影响．计算结果表明采用有限元方法分析沉人式大圆筒码头结构的稳定性是可行的．     

带垫层桩体复合地基工作性状参数化数值分析

为深化针对复合地基计算理论和设计方法的研究，通过建立带垫层桩体复合地基弹塑性有限元数值模型，采用基于Mohr—Coulomb破坏准则的理想弹塑性本构模型描述地基土的弹塑性本构关系，采用接触对算法描述桩-土界面非连续接触特性，采用无限单元边界模拟半空间地基特征，通过改变垫层刚度、筏板厚度和桩基刚度进行变参数化分析，探讨了复合地基体系中垫层、筏板及桩基三部分对整体受力变形特性的影响，从而更全面和深入地揭示了复合地基体系的工作性能和承载机制，更好地为工程设计与实践提供现实指导与参考。     

M—C屈服准则的应力场及其唯一性

基于三维问题的库仑屈服函数f,证明了max{f}=0就是M—C屈服准则，并获得了M—C屈服准则相应的应力分量表达式。得出了简化M—C屈服准则对应的应力分量表达式，这是表述岩土极限状态的一套完备的数学方程；和平衡方程一起构成极限分析问题的一套完备的基本方程。基于文中应力分量表达式与基于库仑屈服准则的极限分析是一致的，相应的应力场是唯一的。     

循环弹塑性本构模型在港口沉箱码头抗震理论中的应用

在港口抗震中采用循环弹塑性本构模型对港工建筑物的地震破坏机理进行数值分析与振动台实验。选取在港口建设中最常见的沉箱码头作为研究对象,采用循环弹塑性本构模型,FD-FE耦合方法模拟地震荷载作用下地基土液化导致的沉箱码头岸壁的整体失稳。然后通过水下大型振动台的模型实验进行验证。数值分析与模型试验破坏趋势基本吻合。结论表明：循环弹塑性本构模型在港口工程抗震理论研究中有一定的参考应用价值,为循环弹塑性本构模型在港口建设实际工程中的推广起到一定的铺垫作用。     

基于弹塑性理论的岩溶区土洞地基稳定性分析评价

从弹塑性力学理论出发,分析地基中土洞洞壁周围土体的应力状态,利用莫尔—库仑准则定量评价土洞地基的稳定性,为土洞地基稳定性评价提出了一种新思路。在此基础上以铜仁地区国税局办公综合大楼土洞地基稳定性评价为例,研究了地下水位变化下,土洞周围土体的应力状态变化。结果表明,地下水位变化,将使土体应力状态产生显著改变,并有可能最终导致地基破坏或失稳。     

双曲壳的非线性动力分析

本文用实时动力松弛法分析了具有材料和几何非线性的双曲壳的动力响应。采用Mises屈服准则和结合应变强化规律的Prandtl-Reuss流动理论,导得适宜的弹塑性本构关系。在介绍求解运动方程方法时,特别论述了估算时间步长的问题。对不同网格尺寸和沿厚度弹塑性层数对结果精度的影响也作了讨论。并以受突加均匀外压的浅球盖壳为例进行了分析,其结果与文献中的解相当吻合。     

双曲壳的非线性动力分析(英文)

本文用实时动力松弛法分析了具有材料和几何非线性的双曲壳的动力响应。采用 Mises 屈服准则和结合应变强化理论的 Prandtl-Reuss 流动规律导得适宜的弹塑性本构关系。在介绍求解运动方程方法时特别论述了估算时间步长大小问题。对不同网格尺寸和沿厚度弹塑性层数对结果精度的影响也作了讨论。最后,以受突加均匀外压的浅球壳为例进行了分析,其结果与文献中解相当吻合。     

土体蠕变作用下高桩码头变形分析方法研究

高桩码头使用过程中,土体的弹塑性变形与蠕变变形会引起较大的结构位移,进而影响结构的使用安全。文章采用修正Drucker-Prager/Cap模型和Singh-Mitchell模型模拟土体本构关系,结合三维精细有限元理论,提出了一种分析土体变形对高桩码头结构影响的数值分析方法,并将其应用于天津港高桩码头的分析计算。结果表明,该方法可以较好地反映土体弹塑性变形与蠕变变形对结构的影响,将为土体变形对高桩码头的影响研究提供一条可行的途径。     

加肋轴对称旋转壳非线性稳定性分析

应用Total Lagrange描述、弹塑性本构关系及非线性壳体理论,建立加肋轴对称旋转壳的非线性稳定性分析的控制方程.将所求得的控制方程应用于截锥壳单元,推导出截锥壳单元的非线性稳定性分析的有限元列式,用截锥壳单元离散和逼近加肋轴对称旋转壳,构成有限元分析模型,从而建立了分析加肋轴对称旋转壳稳定性分析的有限元模型.应用所获得的有限元列式,由平衡路径追踪,求出结构的弹性极值点载荷和弹塑性极值点载荷,将所求得的极值点载荷适当地划分成多个载荷步,求出相应的位移增量,在每一个增量步作特征值分析,由特征值分析求出非线性失稳临界载荷.文中分别将本方法与材料的弹性本构关系和弹塑性本构关系相结合,采用Crisfield圆弧加载法对某精车模型进行平衡路径追踪,得出了该模型的弹性极值点载荷、弹塑性极值点载荷和弹塑性失稳临界载荷.所求得的弹塑性极值点载荷和弹塑性失稳临界载荷与模型实验测试值均吻合较好,其中弹塑性失稳临界载荷值与实验值更为接近.从而证明:本文方法可直接求出加肋轴对称旋转壳的弹塑性失稳临界载荷,而勿须使用Cg、Cs系数进行修正.     

岸坡稳定计算本构关系的模型试验研究

利用室内模型试验对天津地区的软土在进行有限元分析时应选用何种本构关系进行了探讨，认为对于天津的饱和软粘土，采用Von——Mises模型可以较好地反映软土的性质。     

将断裂理论引进基坑开挖的有限元分析中

断裂力学是近年来新兴的一门综合学科,本文将断裂力学的基本原理与土的强度理论相结合,采用适用于土体的抗裂强度理论,建立开裂后土体的本构关系,分析土体开裂对基坑支护结构的影响。开发了弹塑性有限元程序。并将程序的计算结果与模型实验的结果进行了对比。     

不同本构模型对船冰相互作用的影响

由于对物理模型做了大量假设,经验公式在计算船冰碰撞过程中的冰力时存在很多缺点,而且因为没有考虑船舶自身的非线性现象,导致计算结果与真实值存在较大误差。随着有限元技术的发展,使得利用有限元技术模拟海冰与船舶碰撞问题成为可能。海冰本构模型是影响船冰碰撞过程中计算精度的最重要因素,利用MSC.DYTRAN强大的非线性计算功能对海冰的弹塑性模型、弹脆性模型以及Derradji-Aouat多重失效面模型进行模拟,并且对计算结果和相关本构模型进行分析,认为基于应变率和温度并且考虑了静水压力对海冰失效的影响的多重失效面准则更加适合计算高应变率作用下的船冰碰撞问题。     

旋喷桩施工对软土地基影响分析

本文使用有限元程序ADINA对旋喷桩施工过程及施工完成后50d内土体的固结情况进行模拟计算，结合实际工程监测数据，分析了旋喷桩施工对周围土体的影响。有限元分析采用有效应力分析方法，土骨架采用摩尔一库仑弹塑性材料模型。     

橡胶减震器材料时变蠕变力学行为研究

橡胶减震器在使用过程中呈现时变蠕变特性,影响其工作性能及使用寿命。基于超弹力学及损伤力学理论,建立橡胶材料考虑损伤效应的唯象蠕变本构模型;根据试验结果,识别模型关键参数,开展材料本构模型与有限元模拟的相容性研究,构建橡胶减震器非线性时变蠕变数值模拟方法。采用Von Mises屈服准则来评估橡胶材料的蠕变残余变形,发展一种考虑永久变形的修正蠕变本构模型。研究成果可为橡胶减震器的时变性能分析及寿命预测提供理论基础。     

船闸闸首非线性有限元计算分析

在船闸下闸首工程的结构计算分析中,考虑地基土体材料的非线性特性,采用非线性有限单元法,对嘉陵江新政船闸下闸首进行了计算分析研究。运用ANSYS10.0通用计算软件,建立了三维非线性弹塑性有限元模型,采用D-P准则对闸首的回填土和地基土体进行计算,经对嘉陵江新政船闸闸首在不同工况下的应力和应变分布特征进行分析比较,验证了模型的正确性和实用性。     

天津港区硬质黏土切削过程的有限元模拟

硬质黏土的挖掘存在效率低的问题,需要研究该种土质的切削机理.利用数值模拟技术,建立刀齿切削硬质黏土的三维分析模型.土体的本构模型采用非线性弹塑性模型,应用单元损伤失效准则模拟硬质黏土的切屑,并基于显式积分算法实现了硬质黏土全物理过程的数值仿真,分析不同时刻的土体变形状态,得到刀齿的切削荷载.结果表明,对于所选定的硬质黏...     

水泥固化土海堤渗流流固耦合效应分析

土石海堤作为一种传统的堤防形式广泛运用于水运工程中,但由于土石海堤自身的局限性,及其修建时的施工缺陷、运行不当,往往存在渗透破坏等严重的安全性问题,严重威胁建筑物的安全运行。针对已有工程,提出一种新型的水泥固化土海堤防渗结构形式,利用有限元软件ADINA,采用摩尔-库仑和Druker-Prager弹塑性本构模型,对普通土石海堤与水泥固化土海堤不同堤坡相同工况下流固耦合效应应力场、渗流场与应变场进行数值模拟分析。结果表明:使用水泥固化土不仅减少海堤内、外堤坡比,节约土地资源,而且降低整个工程的工程投资,是一种简捷、可靠的方法。     

考虑平台—群桩—水流—土体相互作用的导管架式海洋平台振动特性研究

文章分别采用平台—群桩—水流—土体相互作用模型和考虑附加水质量的等效桩模型,对三维平台结构在地震作用下的响应结果进行了比较研究。研究表明,等效桩模型的动力响应结果要大于考虑平台—群桩—水流—土体相互作用模型。分别采用平台—群桩—水流—土体相互作用的三维分析模型和简化模型计算平台的固有频率,通过比较两种模型的计算结果,对简化模型进行了频率修正,提出修正系数关系曲线。这种方法节省计算时间,提高计算精度,可为海洋平台的振动特性计算提供参考。