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1.
《岩土力学》2017,(3):847-856
考虑非线性特征的局部复杂场地地震反应分析,一直是工程场地地震动预测中需解决的关键问题。借鉴目前一维成层场地地震反应分析中广泛使用的频域等效线性化思想,将其推广至时域及二维问题,提出了可用于考虑非线性特征的时域显式有限元方法,适用于复杂工程场地地震反应分析。本方法内域主要采用可实现显式算法的低阶有限元格式,人工边界处采用与显式算法相匹配的透射边界模拟无限域,单元内先通过求取平面应变状态下的最大切应变替代一维模型中的最大切应变,再依据整个时间过程的切应变求取等效切应变。每次整体求解采用时域中心差分的递推过程,并通过迭代完成非线性特征分析。为了验证本方法,选取水平成层场地及二维盆地两个典型场地模型进行模拟分析,将计算结果与传统的一维等效线性化模型及二维差分非线性计算结果做了对比,计算结果显示本文解与参考解非常吻合,证明了本文方法的可靠性。进一步采用该方法对美国Turkey Flat试验场地进行地表地震动模拟,计算结果与应用广泛的一维等效线性化模型及实测记录比较,探讨该方法的可靠性及与现有分析模型的差异,并阐述了非线性特征对地震动影响的规律。 相似文献
2.
将基坑看作平面应变边值问题,借助挡墙刚性平移诱发地表沉降的基本解析解,利用微积分思想,推导得到挡墙刚性变位和柔性变位下的地表沉降显式解析解。其中,在挡墙刚性平移影响范围无穷大时,显示解析解与基本解析解形式一致。通过与挡墙刚性平移解析解和绕墙趾转动、绕墙顶转动、三角形变位、抛物线柔性变位模式等几种已有的积分形式解析解作对比,验证了显式解析解的正确性。将显式解析解应用于实际工程,通过与实测数据对比分析,对解析解的适用范围进行了探讨。当围护结构水平位移较小时,显式解析解可较好地预测墙后地表沉降;当围护结构水平位移较大时,由显式解析解计算得到的墙后地表沉降归一化曲线可偏安全地估计墙后地表沉降,说明了该显式解析解的工程实用性。 相似文献
3.
强夯动力性能的显式非线性数值分析 总被引：3，自引：2，他引：1
充分考虑碰撞中出现的材料非线性、几何非线性、接触非线性、运动非线性以及它们之间相互耦合的特性,利用显式瞬态非线性有限元分析技术分析了强夯对地基土的冲击碰撞过程,得到了夯锤与土体之间的撞击力时间历程、土体位移、应力的时间历程,并得到了落距、夯锤重量、夯锤底面积与强夯加固深度之间的相互关系,分析结果表明：土体位移滞后于土体应力,再现了夯锤与土体碰撞的整个过程,反映了强夯过程中的一般现象和基本规律。 相似文献
4.
《岩土力学》2017,(4):1032-1040
深部巷道围岩中会形成分区破裂现象。围岩分区破裂的形成过程可以看作是围岩内部结构的连续相变过程,因此,连续相变模型可以描述分区破裂的主要特征。基于文献[15-16]中利用连续相变理论,结合经典弹塑性理论建立了围岩分区破裂的非线性相变模型。运用相平面分析法研究了非线性连续相变模型方程的解的性质,得到了非线性解的3种形式。用数值方法求解了非线性连续相变模型方程,并与线性相变模型的解进行了比较,展示了非线性模型能够更好地描述围岩变形的空间分布。最后分析了非线性模型方程中各系数对方程解的影响及其物理意义,其研究结果对于应用非线性连续相变模型模拟分区破裂具有指导意义。 相似文献
5.
有理多项式技术在土坡可靠性分析中的应用 总被引：8，自引：0，他引：8
谭晓慧 《水文地质工程地质》1998,25(5):52-54
本文对各种定值法的土坡稳定性分析模型建立了形式上统一的功能函数,并用有理多项式技术来计算功能函数的统计矩。因此,无论功能函数是线性的还是非线性的,是显式的还是隐式的,可靠性分析的一次二阶矩方法（ＦＯＳＭ）,对于各种土坡稳定性分析模型都简单且适用。 相似文献
6.
绿片岩三轴流变力学特性的研究(II):模型分析 总被引：29，自引：6，他引：29
首先,基于在岩石全自动流变伺服仪上得到的绿片岩三轴流变试验曲线,采用五元件线性粘弹性模型对表现为粘弹性流变特性的曲线进行了辨识,获得了绿片岩的粘弹性流变参数;然后,提出了一个新的非线性粘性元件,并将其与塑性体并联起来,得到一个新的非线性粘塑性体(NVPB),该体能充分反映岩石的加速流变特性:同时,将NVPB模型与五元件粘弹性模型串联起来,建立了一个新的岩石七元件非线性粘弹塑性流变模型。采用绿片岩加速流变全过程曲线,对提出的岩石七元件非线性粘弹塑性流变模型进行了辨识,得到了岩石七元件非线性粘弹塑性流变模型的材料参数。流变模型与试验结果的比较,显示了所建模型的正确性与合理性。 相似文献
7.
潜孔锤钻头冲击钻进的过程是一个高度非线性、大变形、破坏的过程。对这一复杂过程的研究，目前主要是利用实验方法。应用非线性显式三维有限元求解程序LS—DYNA3D，采用与岩石性质较接近的混凝土模型，对潜孔锤钻头硬质合金球齿冲击混凝土板的过程进行了仿真计算，讨论了不同网格尺寸对冲击力、冲击速度及破碎坑深度的影响等。 相似文献
8.
基于岩石双轴流变试验机得到的具有绿片岩软弱结构面的灰白色大理岩剪切蠕变试验曲线,对绿片岩软弱结构面的长期强度特性和加速蠕变特性进行研究,并在此基础上提出了1个新的非线性剪切流变元件,将该元件与西原模型串联起来,建立1个新的非线性黏弹塑性剪切流变模型,以充分描述绿片岩软弱结构面的剪切流变特性,采用绿片岩软弱结构面加速蠕变曲线,对提出的非线性黏弹塑性流变模型进行了辨识,得到了绿片岩软弱结构面非线性黏弹塑性流变模型的参数,对流变模型与试验结果进行比较,结果表明,所建立模型是正确合理的。 相似文献
9.
夯击方式对强夯加固效果的影响 总被引：4，自引：1，他引：3
工程实践表明,“重锤低落距”和“轻锤高落距”的作用效果有较大差别。在考虑材料非线性、几何非线性、接触非线性、运动非线性以及它们之间相互耦合特性的基础上,利用显式瞬态非线性有限元分析技术分析了强夯夯锤对地基土的冲击碰撞过程,得到了土体的运动轨迹、夯锤与土体之间的最大撞击力、撞击持续时间、夯沉等结果,分析了不同夯击方式下的能量利用效率及土的物理力学指标对夯击方式的敏感性,结果表明“重锤低落距“优于”轻锤高落距”这一结论是有条件的。 相似文献
10.
基于连续介质力学模型,提出了一种简单易行的可靠性分析方法,该方法能利用现行通用的有限元程序,能得到显式的功能函数,但又不同于响应面法。以公路隧道圆形隧洞的开挖支护为例,采用此方法将围岩参数c (黏聚力)、E,? 和二次衬砌厚度D作为随机变量,采用有限元程序得到单一变量变化下的衬砌轴应力值,进而拟合出衬砌轴应力关于单一随机变量的关系式,并通过多元线性或非线性回归得到衬砌轴应力关于所有随机变量的显示表达式,再对圆形隧洞的衬砌结构进行了敏感性和可靠性分析,得到了一些有意义的结论。 相似文献
11.
12.
13.
Susmita Majumdar D. R. C. Nair R. S. Saraswat A. Chandrasekar 《Journal of Earth System Science》1997,106(3):147-155
The explicit nonlinear normal mode initialization (ENMI) scheme is applied to a tropical barotropic limited area shallow water
model in spherical coordinates. The model is formulated by considering potential enstrophy conserving finite difference scheme.
It is seen from the results of this study that the ENMI scheme is fully capable of filtering out the spurious gravity wave
oscillations. The results are compared with those using an implicit nonlinear normal mode initialization (INMI). The latter
scheme gives equally satisfactory results, requiring less computational time than the explicit scheme. 相似文献
14.
反演瑞雷波频散曲线能有效地获取横波速度和地层厚度,传统的多模式瑞雷波频散曲线反演需要正确的模式判别.然而,当地层中含有低速软弱夹层或高速硬夹层等复杂结构时,瑞雷波可能会出现"模式接吻"和"模式跳跃"等现象,这些现象极易造成模式误判,进而导致错误的反演结果;同时,传统的频散曲线反演方法需要进行求根运算,进而导致现有的瑞雷波非线性反演速度慢,运算时间长.鉴于此,对传统的Haskell-Thomson频散曲线正演模拟算法进行了改进,提出了一种新颖有效的目标函数.该目标函数直接利用实测频散曲线与迭代更新模型频散函数表面形状进行最佳拟合,无需将多模式频散数据归于特定的模式,可有效避免多模式瑞雷波频散曲线反演模式误识别;同时,该目标函数不需要求根运算,进而大大加快了非线性反演速度.基于粒子群优化算法,利用实际工作中经常遇到的3种典型理论地质模型和某一高速公路路基实测资料进行了理论模型试算和实例分析,检验了本文提出的瑞雷波多模式频散曲线反演新方法的有效性和实用性. 相似文献
15.
浅水湖泊等有限风吹程及水深水域的风浪多处于发展阶段，风拖曳表层水体产生的滑移流会对风浪传播特性产生影响，风浪的波速、波长等参数难以通过线性波的理论频散关系获取。为准确预测湖泊风浪参数，在考虑浅水湖泊的有限吹程和水深特征的基础上，利用风洞水槽模拟研究了滑移流对风浪传播特性的影响。结果表明：滑移流、斯托克斯流及表面流均与风速正相关，滑移流与表面流比值随着风速的增加逐渐降低并稳定于75%；滑移流对波速和波长有促进作用，对小尺度波浪的促进作用尤其显著；波浪非线性会抑制滑移流对波速及波长的促进作用；建立了考虑滑移流影响的风浪经验频散关系式以及风浪主频波速经验关系式。 相似文献
16.
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浅水湖泊等有限风吹程及水深水域的风浪多处于发展阶段，风拖曳表层水体产生的滑移流会对风浪传播特性产生影响，风浪的波速、波长等参数难以通过线性波的理论频散关系获取。为准确预测湖泊风浪参数，在考虑浅水湖泊的有限吹程和水深特征的基础上，利用风洞水槽模拟研究了滑移流对风浪传播特性的影响。结果表明:滑移流、斯托克斯流及表面流均与风速正相关，滑移流与表面流比值随着风速的增加逐渐降低并稳定于75%；滑移流对波速和波长有促进作用，对小尺度波浪的促进作用尤其显著；波浪非线性会抑制滑移流对波速及波长的促进作用；建立了考虑滑移流影响的风浪经验频散关系式以及风浪主频波速经验关系式。 相似文献
18.
冯治汉 《物探化探计算技术》2000,22(1):5-7
在计算点源二维地电模型的电场问题时,波数的选取非常重要。我们在文中以半无限均匀介质为例,推导出波数满足的非线性积分方程,确定了积分区间,并给出积分区间与积分精度的关系。试算了一组r对应的波数。 相似文献
19.
Peter C. Lichtner 《Geochimica et cosmochimica acta》1985,49(3):779-800
A time-space continuum model for transport of hydrothermal fluids in porous media is presented which provides for simultaneous, reversible and irreversible chemical reactions involving liquids, gases and minerals. Homogeneous and heterogeneous reactions are incorporated in the model in a similar fashion through source/sink terms added to the continuity equation. The model provides for moving reaction fronts through surfaces of discontinuity across which occur jump discontinuities in the various field variables satisfying generalized Rankine-Hugoniot relations. Reversible reactions including aqueous complexing, oxidation-reduction reactions, mineral precipitation and dissolution reactions and adsorption are explicitly accounted for by imposing chemical equilibrium constraints in the form of mass action equations on the transport equations. This is facilitated by partitioning the reacting species into primary and secondary species corresponding to a particular representation of the stoichiometric reaction matrix referred to as the canonical representation. The transport equations for the primary species combined with homogeneous and heterogeneous equilibria result in a system of coupled, nonlinear algebraic/partial differential equations which completely describe the evolution of the system in time. Spatially separated phase assemblages are accommodated in the model by altering the set of independent variables across surfaces of discontinuity. Constitutive relations for the fluid flux corresponding to primary species are obtained describing transport of both neutral and charged species by advection, dispersion and diffusion. Numerical implementation of the transport equations is considered and both explicit and implicit finite difference algorithms are discussed. Analytical expressions for the change in porosity and permeability with time are obtained for an assemblage of minerals reacting reversibly with a hydrothermal fluid under quasi-steady state conditions. Fluid flow is described by Darcy's law employing a phenomenological expression relating permeability and porosity. Finally an expression for the local retardation factor of solute species is derived for the case of advective transport in a single spatial dimension which accounts for the effects of homogeneous and heterogeneous equilibria including adsorption on the rate of advance of a reaction front. The condition for the formation of shock waves is given. 相似文献
20.
非线性理论处理方法概论 总被引：1，自引：1，他引：0
简要介绍了几种被广泛应用的非线性方法：（１）非线性方法在相交物探信息闭合中的应用;（２）非线性Ｒａｄｏｎ变换在波场分离中的应用;（３）非线性Ｋ－Ｌ滤波在提高地震资料信噪比中的应用;（４）非线性方法在剩余静校正中的应用;（５）利用三阶弹性常数建立非线性波场方程。通过对照可以明显看出,通常情况下非线性方法的效果要比线性方法的效果好一些,也就是说非线性方法具有线性方法没有的许多优点。 相似文献