考虑变温幅值影响的颗粒循环热固结离散元法试验研究     

杨磊  涂冬媚  朱启银  吴则祥  余闯 《岩土力学》2022,(S1):591-600

随着地下能源工程、热法地基处理和核废料处理等技术越来越多的开展,热力耦合对土体的影响已经成为当今岩土工程领域的热门研究课题之一。基于颗粒体积膨胀法,通过PFC2D模拟不同变温幅值下（20、40、60℃）松散颗粒（相对密实度Dr=0.2）的循环热固结试验。在宏观角度上发现颗粒在温度循环过程中产生热固结现象,即试样随温度循环圈数的增加,其孔隙比不断累积降低。研究表明：变温幅值越大将导致长期温度循环过程中的颗粒材料越密实,且孔隙比、侧向应力和竖向应力的分布出现一定的不均匀性。与此同时,通过微观角度的分析,总结了温度循环和变温幅值对颗粒间接触数量、法向接触力和切向接触力所存在的影响,得出热固结试验中温度循环的幅值对试样的各向异性有较大的影响。  相似文献   

基于间接边界元方法的SH波倾斜入射下边坡动力响应特征          下载免费PDF全文

周剑  张路青 《地球科学》2022,47(12):4350-4361

地震作用下山体边坡的动力响应规律与地震波入射角度显著相关,本文基于间接边界元方法研究SH波倾斜入射下边坡的动力响应特征.基于间接边界元理论研发了用于边坡岩体动力响应分析的边界元程序,通过计算平直裂隙对弹性波的反射及散射波波场对程序进行验证,并详细探讨了不同类型的边坡在各种入射角度的应力波作用下的响应特性.SH波铅直向入射时,半圆形凹陷地形的谷肩位置地震动振幅最小,而半圆形凸起地形的最高点位置振幅最大,单面坡的坡肩位置地震动最大,楔形凸起地形的坡顶地震动最强烈;当SH波入射角增大,各类边坡的最大地震动力响应位置也有所偏移,地震放大系数亦随之变化;以樟木镇边坡为实例揭示了复杂形态边坡岩体中的局部凸起对地震动的放大作用.研究结果表明,边坡微地形特征对地震动力响应影响非常大,凸起山体坡顶的动力放大效应最为显著;同一边坡在不同入射角地震波作用下产生的动力放大系数以及发生的位置不同.本文的研究结果对评价坡体稳定性和边坡工程抗震防设等具有重要的指导意义.   相似文献   

基于平行黏结模型的水-岩作用下砂岩蠕变模拟及损伤机制研究     

骆祚森  朱作祥  苏卿  李建林  邓华锋  杨超 《岩土力学》2023,(8):2445-2457

为探明库水位周期性升降作用下消落带岩体蠕变损伤机制,基于PFC中的平行黏结模型(parallel bond model, PBM),考虑水-岩作用对黏结的弱化和材料特性随时间的变化,提出水-岩作用下砂岩蠕变的离散元模拟方法,并在室内试验基础上开展水-岩作用下砂岩蠕变模拟。研究结果表明：在破坏应力水平下,试样微裂纹扩展与蠕变应变规律相似,可分为衰减扩展阶段、稳定扩展阶段、加速扩展阶段,且随水-岩作用周期增加,加速扩展阶段的耗时占总耗时的比例增大;试样蠕变破坏时,随水-岩作用周期增加,剪切裂纹占比逐渐增加,微裂纹倾角分布逐渐分散,倾角分布在65°和115°附近的微裂纹逐渐增加,试样的张性破坏减弱,剪性破坏增强;水-岩作用下,试样能储存的最大胶结能不断降低,且储存相同胶结能时对应的应变不断增大,与实际岸坡在水-岩作用下岩体整体承载能力降低、变形增大的规律一致。提出的水-岩作用下砂岩蠕变模拟方法具有较好的可行性,为库岸边坡岩石在库水位升降影响下的模型研究提供理论基础。  相似文献   

考虑降雨类型的基岩型浅层边坡稳定性分析方法   总被引：1，自引：1，他引：0       下载免费PDF全文

李绍红  朱建东  王少阳  吴礼舟 《水文地质工程地质》2018,(2):131-135

降雨是诱发滑坡尤其是浅层滑坡的主要因素,目前多数降雨作用下基岩型浅层边坡稳定性分析方法都是基于常降雨强度假设,忽略了降雨特性对该类边坡稳定性的影响。文章建立了常规型降雨强度-时间类型,通过控制参数统一均匀型降雨、递增型降雨、递减型降雨、峰值型降雨等类型。根据入渗理论和无限边坡模型,提出了考虑降雨类型的基岩型浅层边坡稳定性分析方法。通过编制MATLAB程序计算一边坡稳定性,结果表明:不同降雨类型对基岩型浅层边坡稳定性影响较大,具有明显的时效性。在实际边坡防治中,应考虑降雨特性对边坡稳定性的影响。  相似文献   

地下隧道-土体系地震反应分析的有限元与无限元耦合法   总被引：9，自引：1，他引：8  

姜忻良  徐余  郑? 《地震工程与工程振动》1999,19(3):22-26

本文采用有限元－无限元耦合法进行地下隧道－土相作用分析,阐述了有无限与无限元耦合模式的基本原理,耦合分析方法具有精度高,省机时的特点。  相似文献   

孔隙水压力的变化与滑坡速度的关系   总被引：1，自引：0，他引：1  

曹颖  殷坤龙  徐丽萍 《地质科技情报》2014,(4)

为了研究滑坡运动产生的孔隙水压力与运动速度的关系,建立了滑体饱和状态下的无限斜坡模型,结合有效应力原理以及剪切滑带处的土体运动定律,推导出滑坡运动速度v、滑带处的孔隙水压力uw以及滑坡运动时间t三者之间的解析表达式。并以三峡库区三舟溪滑坡为例,运用MATLAB编程计算得到三舟溪滑坡的v(t)-uw(t)之间的关系曲线。分析曲线得出:若滑坡保持某一速度v匀速运动时,由于土体排水固结作用,运动变形产生的孔隙水压力增量及时得到消散;在滑坡加速运动的过程中,孔隙水压力值随着加速度增大而增大,当孔隙水压力的增长速率超过土体的固结排水速率时,孔隙水压力大大削减了土体的抗剪强度,加速了滑坡的破坏。  相似文献   

球坐标系下谱元法三维地震波场模拟          下载免费PDF全文

董兴朋  杨顶辉 《地球物理学报》2017,60(12):4671-4680

谱元法已成为区域性乃至大陆性尺度地震波场模拟的重要工具.对于区域或大陆尺度层析成像而言,地球曲率不可忽略,此时模拟地震波传播采用球坐标系更为合适.本文从球坐标系下弹性波动方程弱形式出发,基于球坐标系变分原理给出了球坐标系下求解三维地震波方程的谱元法.另一方面,计算Fréchet敏感核是进行全波形反演的关键,本文借助伴随原理,推导了全波走时层析成像三维Fréchet敏感核表达式.为了验证球坐标系下谱元法的精度,我们将数值模拟结果与normal mode方法得到的解析解在1-D PREM模型下进行了对比.同时,我们将此方法应用到华北克拉通区域,以期获得地球内部结构精确成像.基于3-D全球径向各向异性地幔模型S362ANI和3-D地壳模型Crust1.0,我们建立了华北克拉通初始3-D背景模型,并将数值模拟结果与实际观测台站记录波形资料进行对比分析,利用互相关方法提取走时残差,最后给出了Fréchet敏感核在3-D空间中的分布,这些工作为下一步开展球坐标系下三维大尺度全波形反演奠定了基础.  相似文献   

二维地基波阻板隔振分析   总被引：5，自引：0，他引：5  

高广运  李伟 《地震工程与工程振动》2005,25(2):130-135

本文采用了以薄层法层状半空间基本解答作为格林函数的边界元法,对均质弹性半空间和层状半空间中二维波阻板隔振设计进行了详细的参数分析。分析结果表明,均质弹性半空间和层状半空间内采用波阻板隔振均可取得较好的隔振效果;应保证波阻板具有合理的宽度和较小的埋深,才能得到理想的隔振效果;同时增加波阻板的厚度和模量是提高隔振效果的最有效的2种措施;此外,分层性对波阻板隔振效果也具有一定的影响。  相似文献   

流体饱和半空间二维地形三分量弹性波散射间接边界元模拟   总被引：1，自引：0，他引：1  

梁建文  吴孟桃  巴振宁 《地球物理学报》2021,64(8):2766-2779

无限长局部地形地震波斜入射响应问题称为二维三分量问题,在计算量远小于三维的情况下,一定程度上反映了近地表场地的三维动力响应特征.基于天然土体的成层性及固液两相耦合特性,以层状多孔介质内部移动线荷载(孔隙水压)动力格林函数作为基本解,开展流体饱和半空间二维地形三分量弹性波散射的2.5维间接边界元模拟研究.总场响应由自由波场和散射波场叠加构成,前者可由直接刚度法求得,后者则通过施加移动虚拟均布荷载和移动虚拟孔隙水压所产生的动力响应来模拟.该方法优势在于离散仅限于地形底边界(无须离散自由地表),格林函数计算不存在奇异性(荷载可直接加在边界上),容易控制计算精度,对复杂边界条件具有很强的适应性.在退化验证和精度比较的基础上,以梯形凹陷和半椭圆沉积地形为例,模拟了时域和频域的流体饱和半空间三维弹性波散射响应.研究表明:局部地形的地震动响应依赖于入射频率、入射角度、边界透水条件、土层刚度和土层厚度等,入射波、反射波和散射波相互干涉,极大延长了位移的振动持续时间.  相似文献   

部分参数加权平差的教学内容扩展     

马洪磊  刘长建  柴洪洲  王敏  张金辉  向民志  冯绪 《测绘通报》2022,(S1):163-169

部分参数加权平差方法具有十分重要的理论意义和实用价值,尤其在测量平差程序实践中广泛应用。现有教材及文献关于部分参数加权平差解算公式的推导,均是将具有先验信息的参数连续排列在参数向量的前部或后部(称为参数有序),但实际编程中,常将有先验信息的参数在参数向量中混乱排列(称为参数无序)。为此,本文推导了参数无序时部分参数加权平差的解算公式(简称为严密解法),并阐述了结合无限权法(权无穷大或小)和全部参数加权平差解法的部分参数加权平差的实用解法(简称为实用解法)。通过模拟算例,验证了严密解法的正确性和实用解法的可行性,并指出实用解法具有较好的灵活性,更适于实际应用。  相似文献