Generation of spatially nonuniform ground motion for nonlinear analysis of a concrete arch dam

An accelerometer array at Pacoima Dam with three locations along the base and abutments recorded ground motion from a magnitude 4.3 earthquake on 13 January 2001. These records present an opportunity to study spatial nonuniformity for the motion in a canyon. Topographic amplification is characterized by ratios of response spectral displacement between locations, and seismic wave travel times are studied using cross‐correlation functions to obtain delays. Results of the analysis of the 2001 earthquake records are used to generate ground motion for the 1994 Northridge earthquake to replace records that were not able to be fully digitized. The ground motion generated for the Northridge earthquake is used as input to a finite element model of Pacoima Dam. The response of the model is consistent with observations of Pacoima Dam after the Northridge earthquake. Comparison of the response due to nonuniform input with the response due to uniform input demonstrates the importance of accounting for spatial nonuniformity because of the significance that the pseudostatic component has for the response to nonuniform input. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

应力场演化与强震间相互作用的有限元模拟研究

针对川滇地区,在大量搜集前人资料和结果的基础上,建立了包括上地壳、中地壳、下地壳、上地幔等4层结构的三维有限元模型。通过反复调试,确定了其边界条件。然后计算了川滇地区背景应力场、断层蠕动产生的应力场和强震触发的应力场,以及它们的动态变化。结果表明后续地震大多发生在前面地震引发的库仑破裂应力正值区,前一地震对后续地震有一定的触发作用,强震是在较高的应力背景下成组发生的。这对判断、识别地震异常,提高地震预测水平有着很大的意义。     

格栅加筋路堤边坡性能的试验研究及有限元分析

基于2种路堤边坡坡比、2种土工格栅和3种加筋层数的不同组合的室内模型试验,比较分析了不同试验工况条件下加筋边坡在顶部载荷作用下的变形规律。结果表明:加筋能较大幅度地提高边坡的稳定性及承载能力;加筋边坡的沉降和侧向位移随着格栅抗拉强度增大、加筋层数增多和边坡变缓而相应的变小。将试验所得结果与有限元数值模拟计算结果进行了对比分析,有限元模拟结果与试验值吻合较好。     

有限差分算法求解砂岩型铀矿体氡气场分布初探

介绍了有限差分方法的原理,叙述了砂岩型铀矿体上氡气场的分布,并建立了氡气场分布的理论方程,通过有限差分算法求解氡气场分布方程,为砂岩型铀矿体上氡气场的正演研究提供了数值计算方法。针对砂岩型铀矿体上氡气场低值区对应矿体而高值异常场对应矿体两端的特点,以矿体端点高值异常峰值点为中心进行二维等步长剖分,得出差分方程,为问题的进一步研究提供一种算法思路。     

黄土高原混凝土建筑物的地震随机反应分析

本文利用随机振动理论和动力分析有限元法,计算了在9度地震作用下黄土高原混凝土建筑物在随机地震下响应的统计特性,分析了黄土层对混凝土建筑物地震反应的影响。     

基于M-C准则的强度折减法分析边坡稳定性研究

在对基于M-C准则的有限元强度折减法分析边坡稳定性理论研究的基础上,编写了相应的有限单元法分析程序。通过对相关考题和算例的分析表明,其分析成果与极限平衡法的分析成果是一致的,这表明基于M-C准则的有限元强度折减法在边坡稳定性分析中是可行的,其分析成果是可靠的。     

高填石路堤蠕变本构模型及其参数反演分析与应用

结合高填石路堤工后沉降变形机理与工程特点，基于工程实测数据，提出了高填石路堤工后沉降蠕变变形的双曲线型三参数本构模型，并引进遗传算法与有限元分析理论，建立了该模型参数的反演分析方法。在此基础上，利用蠕变有限元分析手段，深入探讨了高填石路堤工后沉降的分析计算方法，并开发了相应的分析计算软件。结合某高填石路堤工程实践，探讨了高填石路堤双曲线三参数蠕变本构模型和高填石路堤工后沉降计算的应用方法。工程实例分析表明，提出的本构模型及其工后沉降计算方法简单，可以满足工程要求，初步建立了一种新的高填石路堤工后沉降计算方法。     

非均质地基承载力及破坏模式的FLAC数值分析

利用基于Lagrangian显式差分的FLAC算法，通过数值计算，对黏结力随深度线性增长的非均质地基上条形基础和圆形基础的极限承载力及地基破坏模式进行了对比计算与系统分析。研究表明：（1）随着地基黏结力沿深度非均匀变化系数的增大，地基的破坏范围逐渐集中在地基表层和基础两侧：（2）即使地基的非均质程度较小，当将非均质地基近似地按均质地基考虑时，由此所估算的承载力可能过于保守；（3）地基承载力系数随黏结力沿深度非均匀变化系数的增大而非线性地增大。与数值解相比，skempton与Peck等近似公式均可能高估了非均质地基承载力。     

可靠度分析中梯度求解方法的研究

在岩土工程的可靠度分析中，功能函数的形式非常复杂，甚至是隐式的。而对于常用的可靠度分析方法，如一阶可靠性方法（FORM）、二阶可靠性方法（SORM）等，一个重要的问题是求功能函数对基本随机变量的梯度。因此，对于隐式的或复杂的显式功能函数，必须采用数值微分方法来求解功能函数的梯度。对于可靠度分析中常用的有限差分法（FDM）及有理多项式法（RPT）这两种数值微分方法，本文详细研究了二者问的异同及其求导结果与步长的关系，指出了对于相同的步长控制系数及取样方式，FDM是RPT在线性情况下的特例；对于连续的线性功能函数，可直接用3点FDM求导：对于连续的非线性功能函数，可用5点RPT求导；对于非连续的功能函数，应采用RPT求导。建议取步长控制系数等于1。     

动态随机有限元法

本提出分析了不确定性结构随机动力响应的一种新的数据方法－－动态随机有限元法。经的特点是引入反映结构振动特征的动态形函数,中引出了相应的计算列式。算例表明,本方法的计算效率及数值精度均优于一般的随机有了限元法,具有应用前景。