检索结果-内蒙古大学图书馆

地震工程与工程振动 2009年第1期29卷 169-174页

作者：齐文浩薄景山中国地震局工程力学研究所黑龙江哈尔滨150080 防灾科技学院河北三河065201

基于指数函数的有界性、函数曲线形状和构造土体动力本构模型的一般原则,把函数y=ex在(-∞,0]区间上的图像进行翻转、平移、放缩,从而构造出土体的动力本构模型的骨架曲线。在卸载和反向加载时,采用与骨架曲线相同的函数形式,并以前一... 详细信息

基于指数函数的有界性、函数曲线形状和构造土体动力本构模型的一般原则,把函数y=ex在(-∞,0]区间上的图像进行翻转、平移、放缩,从而构造出土体的动力本构模型的骨架曲线。在卸载和反向加载时,采用与骨架曲线相同的函数形式,并以前一次卸载开始点作为起点,以土体的极限应力水平作为渐近线,构造出土体动力本构模型的滞回曲线。在此基础上构造出适用于非对称循环荷载的指数形式土体动力本构模型(UE模型)。并用共振柱实验的结果检验了模型的有效性。UE模型具有四个特点:第一,适用于非对称循环荷载;第二,记忆量小;第三,卸载再加载滞回曲线自动满足Masing准则;第四,模型参数少,物理意义明确,可用常规试验确定。

关键词：指数形式非对称循环荷载土体动力本构模型

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Bouc-Wen土体动力本构模型及其阈值应变研究

Bouc-Wen土体动力本构模型及其阈值应变研究

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作者：鲁丽雪大连理工大学

学位级别：硕士

土体在动荷载作用下的应力-应变关系是土动力学的基本内容,也是分析土动力反应等一系列工程问题的重要基础。土体的动力特性主要表现出非线性、滞后性、变形累积以及强度与刚度退化特性。到目前为止,所提出土体动力模型大多不能令人满意... 详细信息

土体在动荷载作用下的应力-应变关系是土动力学的基本内容,也是分析土动力反应等一系列工程问题的重要基础。土体的动力特性主要表现出非线性、滞后性、变形累积以及强度与刚度退化特性。到目前为止,所提出土体动力模型大多不能令人满意。Bouc-Wen土体动力模型既包含非线性阻尼,又包含非线性刚度,可通过合理选择参数得到不同形状的滞回圈,用以描述土体在动力荷载作用下非线性、滞后性、变形积累等特性。Bouc-Wen模型还无需处理加载拐点,方便编程,具有良好的通用性。Bouc-Wen土体动力模型也能很好地反映刚度和阻尼随剪应变的变化,适于描述多种类型土的循环动力特性。本文在介绍典型Bouc-Wen土体动力模型的基础上,提出修正的Bouc-Wen退化模型,分析了Bouc-Wen模型中各参数的物理意义及其对滞回圈的影响,探讨了Bouc-Wen土体动力模型的适用条件。结合常规动态试验得到的土的动剪切模量及等效阻尼比与循环剪应变之间的关系曲线,采用遗传算法对Bouc-Wen土体动力模型进行参数辨识,得到了几种不同坝料的Bouc-Wen土体动力模型参数随动剪应变的变化规律。通过将Bouc-Wen土体动力模型的微分表达式线性化,并采用最小二乘法对直接通过动力试验得到的滞回曲线进行参数辨识,可以得到Bouc-Wen模型的参数初始值。对参数进行优化后,得到的模型曲线与试验点总体上较好吻合。从热力学基本定律出发,克服Hardin-Drnevich模型及Ramberg-Osgood模型未考虑实际阻尼比随剪应变变化的局限,结合模量退化和阻尼增长给出基于Bouc-Wen微分模型的增量耗散函数,研究了筑坝土石料的动力耗散特征及动力变形机理,得到筑坝土石料的阈值应变。其中第2阈值应变与传统试验方法得到的门槛应变相当。

关键词：土体动力本构模型阈值应变变形机理

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Bouc-Wen土体动力模型的阈值应变研究

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岩土力学 2014年第5期35卷 1311-1316页

作者：鲁丽雪迟世春大连理工大学海岸与近海工程国家重点实验室辽宁大连116024

探讨Bouc-Wen土体动力模型的适用条件与参数对滞回圈的影响等。基于热力学基本定律，研究了***土体动力模型的增量耗散函数表达式，讨论了不同动应变水平下某筑坝土石料的能量耗散机制。发现筑坝土石料的动力特性存在2个阈值应变，即第... 详细信息

探讨Bouc-Wen土体动力模型的适用条件与参数对滞回圈的影响等。基于热力学基本定律，研究了***土体动力模型的增量耗散函数表达式，讨论了不同动应变水平下某筑坝土石料的能量耗散机制。发现筑坝土石料的动力特性存在2个阈值应变，即第1和第2阈值应变。其对应的模量比分别为0．94左右及0．50～0．80之间。第2阈值应变与传统意义上以孔压升高或体积变化为标准的门槛应变相当。对进一步认识土体动应力一应变特性有一定意义。

关键词：土体动力本构模型筑坝土石料阈值应变变形机制

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对土体动力黏塑性记忆型嵌套面模型的改进

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岩土力学 2009年第1期30卷 118-122页

作者：庄海洋陈国兴东南大学土木工程学院南京210024 南京工业大学岩土工程研究所南京210009

在对土体动力黏塑性记忆型嵌套面本构模型已有的研究基础上,对该模型进行改进,不再对空间锥形屈服面变化时屈服面锥角αθ的变化规律作假定,按照土体在循环荷载作用下空间屈服面在子午平面上投影线的实际变化规律,建立屈服面硬化参数的... 详细信息

在对土体动力黏塑性记忆型嵌套面本构模型已有的研究基础上,对该模型进行改进,不再对空间锥形屈服面变化时屈服面锥角αθ的变化规律作假定,按照土体在循环荷载作用下空间屈服面在子午平面上投影线的实际变化规律,建立屈服面硬化参数的增量表达式,完善了该模型的理论基础,为进一步对该模型的试验验证和改进提供了理论依据,并对比分析了分别使用改进后模型和改进前模型计算同一场地地震反应的计算结果。

关键词：土体动力本构模型地震反应循环荷载

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土层非线性地震反应分析方法及其检验

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哈尔滨工程大学学报 2010年第4期31卷 444-450页

作者：齐文浩王振清薄景山哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院黑龙江哈尔滨150001 中国地震局工程力学研究所黑龙江哈尔滨150080 防灾科技学院地震科学系河北三河065201

针对现行土层地震反应方法在大震情况不适用的问题,基于所提出的指数形式土体动力本构模型(UE模型),结合时空交叠积分格式和多次透射边界条件,提出了一种新的一维土层非线性地震反应分析方法.利用共振柱试验的结果检验了UE模型的可靠性... 详细信息

针对现行土层地震反应方法在大震情况不适用的问题,基于所提出的指数形式土体动力本构模型(UE模型),结合时空交叠积分格式和多次透射边界条件,提出了一种新的一维土层非线性地震反应分析方法.利用共振柱试验的结果检验了UE模型的可靠性,并利用该方法对唐山响嘡三维强震台阵的资料进行了计算,通过对地表加速度时程和放大系数以及土层阻尼特性的计算结果进行分析,可知该方法较等效线性化方法更为合理可靠.检验结果表明该方法能够较好地反应土体在强震作用下的非线性特性,可用于土层地震反应分析计算.

关键词：土层非线性地震反应分析方法土体动力本构模型强震台阵检验

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地铁隧道地震反应非线性分析

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地震工程与工程振动 2004年第6期24卷 146-153页

作者：张鸿毕继红张伟中元国际工程设计研究院北京100089 天津大学建筑工程学院天津300072 天津华鼎建筑工程设计有限公司天津300201

本文对动力有限元法中的一系列问题进行了讨论,对土体动力本构模型和土-结构接触面模型的设定提出了建议。在此基础上以天津地铁1、2号线工程为实例,分别对水平地震作用下圆形盾构隧道的动位移、动应力与动应变以及地表位移等动力反应... 详细信息

本文对动力有限元法中的一系列问题进行了讨论,对土体动力本构模型和土-结构接触面模型的设定提出了建议。在此基础上以天津地铁1、2号线工程为实例,分别对水平地震作用下圆形盾构隧道的动位移、动应力与动应变以及地表位移等动力反应进行了非线性分析,得出了一些有益的规律和结论,从而为地铁隧道的抗震设计与研究提供参考和依据。

关键词：动力有限元法土体动力本构模型接触面模型地震反应分析

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土层非线性地震反应分析方法研究

土层非线性地震反应分析方法研究

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作者：齐文浩中国地震局工程力学研究所

学位级别：博士

土层非线性地震反应分析方法研究是当前岩土地震工程研究领域的重要内容。土层地震反应分析技术也是当前工程场地地震安全性评价的核心技术之一。早在20世纪初人们就从旧金山大地震的震害中发现场地条件对地震动有一定影响,为合理估计... 详细信息

土层非线性地震反应分析方法研究是当前岩土地震工程研究领域的重要内容。土层地震反应分析技术也是当前工程场地地震安全性评价的核心技术之一。早在20世纪初人们就从旧金山大地震的震害中发现场地条件对地震动有一定影响,为合理估计场地条件对地表地震动的影响,人们把场地简化为物理力学模型,提出各种土体动力本构模型,利用解析或数值的方法对场地地震动响应进行求解。当前,工程上应用最为广泛的土层地震反应分析方法依然是等效线性化方法。等效线性化方法把土体非线性问题转化为线性问题近似求解土体动力反应,它在工程应用中存在一些不合理的情况,主要原因是没有恰当的土体动力应力应变关系;此外,历次震害调查表明,特殊场地上烈度异常是地震中经常遇到的现象,特别是软弱场地上震害尤为严重,软土场地震害研究也是当前工程抗震领域中研究的热点问题之一。鉴于此,本文就土层非线性地震反应方法和汶川地震中特殊场地上烈度异常开展了相关的研究工作。主要研究内容如下: 1、指出了现行土层地震反应分析方法存在的问题现行土层地震反应分析方法为工程上广泛应用的等效线性化方法。简要介绍了等效线性化方法的基本原理,总结了其优、缺点,简述了其最新进展。通过具体的算例,再现了等效线性化方法在实际工程应用中存在的几个主要问题,即个别离散点个数计算失效、计算软土层时结果异常、地震动输入较大时计算结果不合理、有些情况下出现死循环等。并提出现行土层地震反应方法改进的方向。 2、构造了指数形式土体动力本构模型基于指数函数的有界性、函数曲线形状以及构造土体动力本构模型的一般原则,把函数在(-∞,0]区间上的图像进行翻转、平移、放缩,从而构造出土体的动力本构模型的骨架曲线。在卸载和反向加载时,采用与骨架曲线相同的函数形式,并以前一次卸载开始点作为起点,以土体的极限应力水平作为渐近线,构造出土体动力本构模型的滞回曲线。在此基础上构造出适用于非对称循环荷载的指数形式土体动力本构模型(简称UE模型)。UE模型具有四个特点:第一,适用于非对称循环荷载;第二,记忆量小;第三,卸载再加载滞回曲线自动满足Masing准则;第四,模型参数少,物理意义明确,可用常规试验确定。 3、利用共振柱试验检验了UE模型推导了UE模型等效剪切模量比的表达式。利用西安阎良区地震小区划工作中若干土样的共振柱试验结果,对所提出的UE模型进行了验证,结果表明UE模型能很好的拟合共振柱的实验结果。同时利用UE模型对剪切模量的推荐值进行了拟合,拟合结果也证明了UE模型的可靠性。 4、检验了基于UE模型的土层非线性地震反应分析方法根据UE模型形成了一维土层非线性地震反应分析方法,并编制了相应的计算机程序NDSoilUE-1D。利用响嘡三维台阵的强震记录对NDSoilUE-1D程序进行了检验,地表加速度反应和谱比分析结果表明,新方法较等效线性化能更合理地反映土体非线性特性随输入地震动强度由小到大而由弱变强的趋势。 5、初步研究了汶川地震中特殊场地的影响为探究汶川特大地震中汉源县城出现了烈度异常现象的原因,在对地震现场震害、附近地形地貌详细调查的基础上,结合收集到场地资料,根据震害轻重布设了五个地脉动测点,测试结果表明,震害严重区的场地卓越周期较大,并且明显大于震害较轻的场地。初步研究表明汉源县烈度异常是由于场地土软弱造成的。从砂土液化角度指出了背后山滑坡是汉源县城安全的潜在威胁。

关键词：土层非线性指数形式土体动力本构模型汶川地震

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济南市区土体动剪切模量比和阻尼比的统计分析

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长江科学院院报 2018年第8期35卷 56-60页

作者：商金华徐西永王国富马险峰杨林德济南轨道交通集团有限公司济南250101 同济大学地下建筑与工程系上海200092

依托于济南地铁拟建场地的地震安全评价工作,开展了土体的动三轴试验,并对试验成果进行了统计分析。得到如下结论:对于同一层土,随着剪应变的增大,动剪切模量比减小,阻尼比增大,不过试验数据的离散性较大;采用土体动力本构模型对试验结... 详细信息

依托于济南地铁拟建场地的地震安全评价工作,开展了土体的动三轴试验,并对试验成果进行了统计分析。得到如下结论:对于同一层土,随着剪应变的增大,动剪切模量比减小,阻尼比增大,不过试验数据的离散性较大;采用土体动力本构模型对试验结果进行拟合分析时,拟合效果较好;与其他地区的研究成果相比,济南市区土体的动剪切模量比较大,阻尼比较小,说明土体的动力性质较好,对抗震有利。研究成果既有利于认识济南市区土体动力特性的特殊性,又可为工程抗震设计提供参考。

关键词：动三轴试验动剪切模量比阻尼比土体动力本构模型济南

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场地地震反应的等效线性化分析应用研究

场地地震反应的等效线性化分析应用研究

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作者：刘荣华安徽建筑大学

学位级别：硕士

为防御地震造成的灾害而采取的重要工程措施之一是场地的地震反应分析,并且地震反应分析的数据结果为抗震设防及提高工程结构的抗震水平提供重要的参考依据。按照土体的动力特性,对场地地震反应分析方式可分为线性化方法和并行有限元非... 详细信息

为防御地震造成的灾害而采取的重要工程措施之一是场地的地震反应分析,并且地震反应分析的数据结果为抗震设防及提高工程结构的抗震水平提供重要的参考依据。按照土体的动力特性,对场地地震反应分析方式可分为线性化方法和并行有限元非线性方法。其中等效线性化方法容易被应用,操作和原理简单,适合小震分析或是横向均匀的情况,同时其最后分析时采用“放大低频,缩小高频”的方法,而在处理强震作用和复杂场地下的反应分析时其准确性会受到影响,因此采用线性方法存在局限性,非线性方法处理非均匀场地更加合理,但在实际操作处理结果时参数较多,参数选取受很多因素影响,一般在专业性的科学研究中被采用,在实际工程方案中应用并不是很广泛,在接下来研究工作中需要对其方法进行改进与完善。本文根据实测的钻孔地震波波速测试以及地震安全性评价工作中的场地钻孔参数资料,在一维场地等效线性化原理基础上,采用场地地震反应分析程序对两个具体场地进行了相应勘测资料的数值计算和分析研究。本文主要工作和研究内容如下:1、对本课题的研究背景以及现实意义进行了概述,对国内外在该领域的有关发展及主要的研究方法、研究现状进行了总结说明。2、对几种土体动力本构关系常见的模型进行了介绍与对比分析,并且对滞回曲线在不同应力下的规律进行了研究分析。3、重点分析在众多水平成层场地反应分析中较成熟的两种方法的原理及适用范围,即采用解析方法分析一维场地模型地震反应和采用半解析方法分析不同参数下非线性变化的土层的动力特征及地震反应分析。4、详细分析水平成层场地地震反应中采用集中质量法思想进行分析的时域分析方法,在具体程序MATLAB编程用到了可以减少计算量的傅里叶变换,并且阐述了地震分析反应中应用比较多的三种程序(DENSOR98、SHAKE91、LSSRLI-1),重点分析了前两种程序的原理及使用方案。在此基础上作者对编程进行了研究,得到了分析场地的编程语言。5、根据两个具体工程钻孔实际观测资料及动力参数,在理想的土层一维波动模型基础上使用等效线性化方法对场地地震反应进行计算,由基岩处的加速度得到场地地表处峰值加速度反应谱分析结果,并对其平均反应谱曲线进行计算,给出该工程场地地表水平向5%阻尼比的规准化反应谱曲线。以此做为规范中所要求的设计反应谱形式进行技术衔接的科学依据。6、简要总结适用于复杂地层的二维、三维场地反应分析模型,对以后尚且需要解决的问题及开展工作的提出建议。

关键词：土体动力本构模型傅里叶变换反应谱动力学参数等效线性化

来源：评论

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基于土-结构动力相互作用理论的地铁隧道抗震的非线性分析

基于土-结构动力相互作用理论的地铁隧道抗震的非线性分析

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作者：张鸿天津大学

学位级别：硕士

本文以土-结构动力非线性相互作用为核心理论，以动力有限元方法为分析手段，对地铁隧道抗震问题作了深入研究。文中首先对包括地铁隧道在内的地下结构抗震的研究价值、研究范畴、研究现状、新老研究方法和最新研究动态进行了全面概括... 详细信息

本文以土-结构动力非线性相互作用为核心理论，以动力有限元方法为分析手段，对地铁隧道抗震问题作了深入研究。文中首先对包括地铁隧道在内的地下结构抗震的研究价值、研究范畴、研究现状、新老研究方法和最新研究动态进行了全面概括和阐述。本文还在相关研究基础上提出“土-结构动力相互作用非线性分析理论”。在该理论中分别对影响非线性相互作用的两个重要问题，即土体动力本构理论和接触面理论，进行了深入探讨。其中，作者在对相关重要文献进行系统归纳和总结基础上，对土体动力本构模型的分类提出了个人的看法；同时对各模型的优缺点和适用范围进行了评述，其中特别论证和指出：单屈服面模型并不适合于土体的动力分析和计算；另外文中还对接触面模型从接触面单元和接触面本构关系两方面进行了介绍和评述。本文还针对动力有限元计算和分析方法、非线性分析与求解、地震动模拟、边界条件的处理以及单元类型和网格划分等一系列问题进行了探讨，并提出了自己的观点和处理方法。在上述理论和方法基础上，本文以天津地铁一、二号线为例分别对单洞口和双洞口盾构隧道的地震反应进行了非线性时域分析。所做工作主要包括体系模态分析、非线性模型的动力响应分析、塑性模型与弹性模型的对比分析、接触面非线性分析等，此外还对隧道穿过软弱夹层土的影响、边界条件的选取、洞体间距对隧道地震响应的影响、上下重叠隧道地震响应以及竖向地震作用下体系的动力响应等相关问题进行了探讨。得到了一系列有益的规律和结论，从而一方面验证和支持前面的理论，另一方面也为实际工程的计算和设计提供一定的参考和依据。

关键词：土-结构动力相互作用动力有限元法非线性分析土体动力本构模型接触面模型地震反应分析

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