基于Forrestal侵彻试验的数值模拟研究

在弹丸侵彻混凝土的数值模拟过程中,材料模型及其相关参数的选取是一项关键且复杂的工作,其原因在于混凝土动力学材料模型参数众多,一般都在几十个以上,而且大多数参数无法通过试验直接获得,有些甚至没有明确的物理意义。通常的办法是通过试验确定少量参数,然后通过数值模拟计算结果反推其他模型参数。鉴于这种情况,非线性动力分析软件LS–DYNA增加了自动生成参数的功能,该成果是由Schwer等在损伤混凝土材料模型的基础上通过大量总结得到的,该特性很大程度上方便了用户在混凝土侵彻数值模拟方面的工作。利用LS–DYNA的该项功能,模拟了Forrestal的部分侵彻试验,并将计算结果同试验数据、经验公式计算结果做了对比分析。结果表明,自动生成参数功能是一种研究弹丸侵彻混凝土问题的简单而有效的办法。     

LHS方法在边坡可靠度分析中的应用

Monte Carlo（MC）法在目前边坡可靠度分析中是一种相对精确的方法,应用广泛,受问题限制的影响较小,适应性很强,其误差仅与标准差和样本容量有关。但其精度受随机抽样的可靠性和模拟次数制约,收敛速度慢,影响了实际使用。在极限平衡方法的基础上,用拉丁超立方抽样（Latin hypercube sampling,LHS）方法代替MC法的随机抽样,考虑边坡参数的变异性和相关性进行边坡可靠度分析。讨论了LHS法、MC法中可靠指标的各种计算方法,建议以破坏概率、安全系数均值和标准差作为评价指标。算例显示LHS法较MC法效率上有很大改善：较少的抽样样本就能反映参数的概率分布,可靠度分析收敛快,不需要大量的模拟,因此,值得在边坡可靠度分析中推广应用。也将工程上常用的均匀设计和正交设计用于边坡可靠度分析,结果表明,正交设计结果和中心点法比较接近,而均匀设计得到的结果则是不可靠的。     

6节点无界元及其应用

推导了6节点无界元的相关公式,并采用VC++和Matlab混合编程的手段,设计了基于Windows操作平台的面向对象的有限元与无界元耦合分析软件。应用该软件,成功的对某大型水电站地下硐室群的稳定性进行了有限元分析和有限元与无界元耦合分析,验证了公式的正确性。分析表明,在无限域和半无限域的岩土工程问题中引入无界元可以达到消除“边界效应”和提高计算效率的目的。     

地下厂房监测信息管理、预测系统的设计与应用

介绍了水电站地下厂房监测信息管理、预测系统软件的设计思想和功能。该软件能够全面存储、分析处理、检索与监测有关的测试数据、地质、地物和施工设计信息等资料,并且具有图形可视化、报表制作、监测数据建模及预测等功能;系统功能齐全,具有自主版权,其总体设计、数据库设计以及系统架构设计合理,有助于实现地下厂房的信息化施工和反馈。     

节理非线性问题的约束函数法

接触非线性主要表现在其接触状态的突变而导致的非光滑性,这种非光滑性可以通过约束函数进行光滑逼近,进而可以用Newton法得到近似解,此方法称之为约束函数法。岩土工程中常用的Goodman单元就是一种类型的接触模型,但其参数的确定及计算的收敛性都存在着一定的困难。然而把约束函数应用到常规的Goodman单元中则可以解决上述困难,在详细地给出了其有限元法后,给出了处理刚体位移的一种简便方法。作为算例,给出了叠梁和三峡3# 坝段坝基稳定性的计算结果。     

3D-Modflow在模拟库岸滑坡工程地下水分布中的应用初探

应用3D-Modflow软件模拟库岸滑坡工程中的地下水分布,介绍了Modflow求解的一般过程,模拟了库岸滑坡工程中的局部注水和库水位变化时地下水分布,并探讨了其与稳定性分析的相结合可行性。     

锚喷材料经时蠕变损伤本构方程

从以应力，湿度，温度和损伤诸函数的时间积分表示和自由能涵函出发，根据非平衡热力学定律，同时考虑了喷射混凝土老化效应及骨料因素，给出了锚喷材料损伤蠕变本构方程和损伤演化方程，养护时间及蠕变有效作用应力的定义，并用实验结果验证了该理论。     

基坑变形影响因素与有限元数值模拟

基坑变形影响因素是其变形控制的重要内容之一，在自制深基坑工程变形控制优化设计及其有限元数值模拟系统(SDCDEFEM)的基础上，重点对影响基坑变形的各因素进行了有限元数值模拟分析，并对实测和计算的基坑周边最大沉降、支护结构最大水平位移和坑底最大隆起及其位置进行了统计分析，得出了简明估算基坑最大变形及其位置的统计关系式，提出了经济有效的变形控制对策。     

解梁与块单元衔接问题的新方法—单点约束法

本文通过单点约束方程,提出了解梁与块单元衔接问题的新方法。该方法比其它方法具有更大的灵活性和精确性,可推广到解其它不同维数的单元之间的衔接问题。     

气候影响下膨胀土开裂的力学分析

采用线弹性断裂力学的方法,针对气候影响下的膨胀土开裂问题,提出了膨胀土开裂深度和裂缝间距的定量表达式,经比较与现场实测结果基本一致。并对开裂深度与泊松比、断裂韧度、基质吸力等土体特性参数的关系进行了详细的论述。