检索结果-内蒙古大学图书馆

振动与冲击 2025年第7期44卷 132-145页

作者：李廷辉刘金龙李晓丽王燕计静东北石油大学土木建筑工程学院黑龙江大庆163318 黑龙江省寒区新能源热利用及防灾减灾重点实验室黑龙江大庆163318 黑龙江省教育厅防灾减灾及防护工程重点实验室黑龙江大庆163318 中国地震局工程力学研究所中国地震局地震工程与工程振动重点实验室哈尔滨150080 地震灾害防治应急管理部重点实验室哈尔滨150080

提出了一种考虑恢复过程的混凝土桥梁结构抗震概率韧性评估方法,该方法基于暴露在恶劣环境下的混凝土结构生命周期分析的一般方法,以各破坏状态下的时变抗震能力作为功能指标,将灾害发生后残余功能和恢复过程与地震事件发生的时间联系... 详细信息

提出了一种考虑恢复过程的混凝土桥梁结构抗震概率韧性评估方法,该方法基于暴露在恶劣环境下的混凝土结构生命周期分析的一般方法,以各破坏状态下的时变抗震能力作为功能指标,将灾害发生后残余功能和恢复过程与地震事件发生的时间联系起来。通过对时变桥梁易损性模型进行抽样获得桥梁地震破坏样本,结合时变功能指标,采用遗传算法(genetic algorithm,GA)解决资源约束调度问题(resource constrained project scheduling problem,RCPSP),给出了桥梁震后的具体恢复过程,最终得到了桥梁结构服役期间的抗震韧性。结果发现,当不考虑时变功能时,计算得到的桥梁抗震韧性要明显大于考虑时变功能计算得到的抗震韧性,这样会高估桥梁抵抗地震灾害及从中恢复的能力,不利于震后恢复工作的展开。选取的控制时间(t_(h)-t_(0))要合理,如果使控制时间(t_(h)-t_(0))过小,计算得到的桥梁抗震韧性普遍为0,此时就不能很好地表达桥梁的抗震韧性。

关键词：时变功能抗震韧性遗传算法(GA) 资源约束调度问题(RCPSP)

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二维有自由面渗流问题的等几何分析求解

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计算力学学报 2025年

作者：王闯江巍欧阳晔吴怡郑宏三峡库区地质灾害教育部重点实验室防灾减灾湖北省重点实验室三峡大学土木与建筑学院北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室

采用传统移动网格法求解有自由面渗流问题时，自由面迭代修正引发的计算网格调整由于受有限元单元形状限制往往不便。借鉴等几何结构优化的思路，将自由面确定问题视为饱和区上界曲线的位置优化问题。针对二维问题将饱和区表征为NURBS... 详细信息

采用传统移动网格法求解有自由面渗流问题时，自由面迭代修正引发的计算网格调整由于受有限元单元形状限制往往不便。借鉴等几何结构优化的思路，将自由面确定问题视为饱和区上界曲线的位置优化问题。针对二维问题将饱和区表征为NURBS曲面，使用等几何分析求解渗流场，以自由面控制点水头值和纵坐标差异最小为目标进行优化，获得最终的自由面位置。通过将自由面控制点纵坐标修改为其水头值实现自由面的更新，渗流区域的NURBS曲面将自动重新生成从而完成计算网格调整。采用均质矩形土坝、均质梯形土坝、非均质矩形土坝等数值算例验证本文方法的有效性和实用性。结果表明：本文提出方法可有效求解二维有自由面渗流问题且具备良好的数值精度；同时可实现自由面修改后计算网格的实时快捷更新，克服传统移动网格法网格调整不便的局限性。

关键词：有自由面渗流问题移动网格法等几何分析优化

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煤矿深部巷道碎胀大变形灾害控制及大变形灾变环境下TBM快速成巷技术

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煤炭学报 2025年第1期50卷 224-244页

作者：刘泉声刘滨唐彬康永水卢海峰朱元广黄兴潘玉丛邓鹏海孙磊唐永志卢兴利张程远余宏淦李培涛雷一鸣贾浩男武汉大学土木建筑工程学院湖北武汉430072 武汉大学岩土与结构工程安全湖北省重点实验室湖北武汉430072 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071 安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001 淮南矿业(集团)有限责任公司安徽淮南232001

随着浅部煤炭资源逐步枯竭,煤炭开采不断向深部发展,我国东部矿区和中西部部分矿区已经进入深部开采阶段。然而,由于深部岩体的高地应力环境及采掘过程的强扰动效应,深部巷道大变形灾害频发,严重制约了深部煤炭资源的安全高效开发。如... 详细信息

随着浅部煤炭资源逐步枯竭,煤炭开采不断向深部发展,我国东部矿区和中西部部分矿区已经进入深部开采阶段。然而,由于深部岩体的高地应力环境及采掘过程的强扰动效应,深部巷道大变形灾害频发,严重制约了深部煤炭资源的安全高效开发。如何有效控制巷道围岩稳定及提升掘进效率已成为深部煤炭开发面临的重大技术挑战,主要体现在:对深部巷道米级大变形灾变的机理认识尚不清晰;缺乏适用于深部巷道大变形灾害控制的理论与技术;缺乏适应大变形灾变环境的快速成巷技术。针对以上问题,围绕中东部典型矿区深部巷道米级大变形灾变机理、深部巷道大变形灾害控制理论及技术体系、大变形灾变环境下的快速成巷技术等方面展开了系统研究,取得了以下进展:提出了深部巷道围岩应力场和变形破裂导致的围岩结构扰动演化过程的探测表征方法,发展了深部巷道大变形灾变过程模拟分析的FDEM方法,揭示了深部巷道米级大变形灾害孕育形成的破裂碎胀-大位移运动机理;提出了由“应力恢复、围岩增强、固结修复、应力转移-承载圈控制”四项控制原理构成的深部围岩稳定性分步联合控制理论,建立了精准介入围岩结构与扰动应力场演化过程、多重手段分步协同的灾害控制理论与技术体系;研发出深部巷道大变形灾变环境下TBM安全高效掘进关键技术,发展了TBM掘进过程挤压变形卡机灾害预测控制方法,建立了深部煤系地层TBM系统适应性设计理论与评价决策体系。研究成果实现了典型矿区深部巷道碎胀大变形灾害的有效控制和安全高效掘进,解决了深部矿井采掘接替的技术难题。

关键词：煤矿深部巷道碎胀大变形灾害灾变机理控制理论与技术 TBM快速成巷

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暴雨型泥石流特征参数反演方法及透水格栅效能评价研究

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水力发电学报 2025年第2期44卷 1-14页

作者：林川林彦喆林威伟郭朝旭黄学钊杜哲镓潘依琳福州大学土木工程学院福州350108 自然资源部丘陵山地地质灾害防治重点实验室福州350002 福建省地质灾害重点实验室福州350002 福建省地质工程勘察院福州350002

我国东南沿海地区丘陵山地广布,在台风暴雨等因素激发下,各类地质灾害频发。该地区由暴雨引发的泥石流灾害具有突发性、群发性和破坏性特点,当此类灾害发生在临近河道沟谷时,可能冲击水工建筑物甚至造成堵江等严重危害。由于灾害过程的... 详细信息

我国东南沿海地区丘陵山地广布,在台风暴雨等因素激发下,各类地质灾害频发。该地区由暴雨引发的泥石流灾害具有突发性、群发性和破坏性特点,当此类灾害发生在临近河道沟谷时,可能冲击水工建筑物甚至造成堵江等严重危害。由于灾害过程的高度不确定性,有效的动力学参数反演方法对分析灾害演化特征和制定有效的减灾措施具有重要意义。本研究以“5·8泰宁泥石流”事件为案例,提出了一种基于多输出支持向量回归机(MSVR)子模型的参数反演方法。首先,在泥石流动力学计算模型Geoflow_SPH的基础上,构建并行调用框架,对包含内摩擦角、容重、平均物源厚度的触发特征参数组合进行数值模拟,生成了包含输入参数和运动特征的初始训练样本。随后,将该样本集(1000组)按比例划分训练集和测试集,并结合网格搜索技术训练得到M-SVR子模型。再后,使用该子模型对所建反演计算细分样本集(8000组)进行预测计算,以地勘报告中记录的3处控制断面泥石流流通速度为基准,通过计算预测结果的均方误差(MSE),筛选出MSE值最小的参数组合作为最终的反演结果。最后,进一步分析透水格栅结构在阻滞泥石流运动和控制影响范围的作用。研究成果有助于明晰暴雨型泥石流的灾害演化规律,为减灾措施的科学应用提供理论支撑。

关键词：泥石流多输出支持向量回归参数反演透水格栅

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SH波作用下各向异性弹性半空间中浅埋圆孔附近的动应力集中研究

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岩土力学 2012年第3期33卷 899-905页

作者：陈志刚暨南大学力学与土木工程系广州510632 暨南大学重大工程灾害与控制教育部重点实验室广州510632

研究了稳态水平剪切(SH)波作用下含有圆柱形孔洞的各向异性弹性半空间的动力响应问题,探讨介质的各向异性对孔附近动应力的影响规律。运用复变函数和多极坐标方法在变换空间中构造出各向异性弹性半空间中圆孔的散射波函数,所构造的散射... 详细信息

研究了稳态水平剪切(SH)波作用下含有圆柱形孔洞的各向异性弹性半空间的动力响应问题,探讨介质的各向异性对孔附近动应力的影响规律。运用复变函数和多极坐标方法在变换空间中构造出各向异性弹性半空间中圆孔的散射波函数,所构造的散射波函数能够自动满足半空间水平表面上应力自由的边界条件和无穷远处的Sommerfeld辐射条件。根据圆孔表面应力自由的边界条件,采用最小二乘法求解所构造的散射波函数的系数。分析了SH波以不同角度自弹性半空间内入射时,不同介质特性、入射波数和埋深对圆孔附近动应力集中系数的影响。数值结果表明,各向异性弹性半空间中孔附近的动应力比各向同性情况有明显增高。

关键词：各向异性 SH波散射浅埋圆孔动应力集中系数动力响应

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传感器优化布置的有效独立-改进模态应变能方法

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振动与冲击 2017年第1期36卷 82-87页

作者：詹杰子余岭暨南大学力学与建筑工程学院广州510632 暨南大学重大工程灾害与控制教育部重点实验室广州510632

针对经典的传感器优化布置方法 -有效独立法(EI)容易丢失能量较大测点的不足,引入新的模态应变能修正EI法,提出有效独立-改进模态应变能法(EI-IMSE)。考虑模态数目的影响,通过空间桁架塔结构数值研究与矩形截面空心铰支梁的实验验证,并... 详细信息

针对经典的传感器优化布置方法 -有效独立法(EI)容易丢失能量较大测点的不足,引入新的模态应变能修正EI法,提出有效独立-改进模态应变能法(EI-IMSE)。考虑模态数目的影响,通过空间桁架塔结构数值研究与矩形截面空心铰支梁的实验验证,并经四种评价准则与既有的EI及其三种EI改进方法的对比研究,表明EI-IMSE法不仅保留EI法的优点,且具有良好的抗噪性和低阶模态识别的准确性。

关键词：结构健康监测模态实验传感器优化布置有效独立法

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简支梯形底扁球壳弯曲问题的准格林函数方法

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计算力学学报 2011年第2期28卷 270-273页

作者：李善倾袁鸿薛兴伟重大工程灾害与控制教育部重点实验室暨南大学应用力学研究所广州510632

以简支梯形底扁球壳的弯曲问题为例,详细阐明了准格林函数方法的思想。即利用问题的基本解和边界方程构造一个准格林函数,这个函数满足了问题的齐次边界条件,采用格林公式将简支扁球壳弯曲问题的控制微分方程化为两个互相耦合的第二类Fr... 详细信息

以简支梯形底扁球壳的弯曲问题为例,详细阐明了准格林函数方法的思想。即利用问题的基本解和边界方程构造一个准格林函数,这个函数满足了问题的齐次边界条件,采用格林公式将简支扁球壳弯曲问题的控制微分方程化为两个互相耦合的第二类Fredholm积分方程。边界方程有多种选择,在选定一种边界方程的基础上,可以通过建立一个新的边界方程来表示问题的边界,以克服积分核的奇异性,最后由积分方程的离散化方程组可求得径向挠度。数值结果表明,该方法具有较高的精度。

关键词：格林函数积分方程扁球壳弯曲

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应用最小二乘法求解平面P波在孔洞上的散射

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地震工程与工程振动 2019年第6期39卷 106-112页

作者：陈志刚暨南大学力学与建筑工程学院暨南大学重大工程灾害与控制教育部重点实验室

弹性波在孔洞上的散射问题可采用复变函数方法求解,用含有待定系数的“域函数”表示散射波的位移势函数,如何准确地求解该待定系数是获得问题解答的关键。本文根据孔洞边缘的径向和切向应力为零的边界条件用最小二乘法建立求解待定系数... 详细信息

弹性波在孔洞上的散射问题可采用复变函数方法求解,用含有待定系数的“域函数”表示散射波的位移势函数,如何准确地求解该待定系数是获得问题解答的关键。本文根据孔洞边缘的径向和切向应力为零的边界条件用最小二乘法建立求解待定系数的线性方程组,得到有限项系数的近似解。通过圆孔、椭圆孔和方孔的数值算例,分析了P波作用下不同形状孔洞边缘的动应力集中系数的特征,讨论了孔边的径向和切向应力计算误差与待定系数项数的关系。计算结果表明,采用最小二乘法求解散射波的待定系数,能够获得满足一定精度要求的孔附近动应力集中系数的解答。

关键词：平面P波动应力集中系数孔洞最小二乘法复变函数法

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基于弹塑性损伤本构模型的复合材料层合板破坏荷载预测

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复合材料学报 2017年第4期34卷 773-785页

作者：陈静芬暨南大学力学与建筑工程学院重大工程灾害与控制教育部重点实验室广州510632

在连续损伤力学和塑性力学框架内,建立一个同时考虑塑性效应和损伤累积导致材料属性退化的复合材料弹塑性损伤本构模型。基于最近点投影回映算法,开发本构模型的应变驱动隐式积分算法以更新应力及与解答相关的状态变量,并推导与所开发... 详细信息

在连续损伤力学和塑性力学框架内,建立一个同时考虑塑性效应和损伤累积导致材料属性退化的复合材料弹塑性损伤本构模型。基于最近点投影回映算法,开发本构模型的应变驱动隐式积分算法以更新应力及与解答相关的状态变量,并推导与所开发算法相应的数值一致性切线刚度矩阵,保证有限元分析采用NewtonRaphson迭代法解答非线性问题的计算效率。采用断裂带模型对已开发的本构模型软化段进行规则化,以减轻有限元分析结果的网格相关性问题。对损伤变量进行粘滞规则化,并推导出相应的粘滞规则化数值一致性切线刚度张量,解决了在有限元隐式计算程序中采用含应变软化段本构关系的数值分析由于计算困难而提前终止的问题。开发包含数值积分算法的用户材料子程序UMAT,并嵌于有限元程序Abaqus v6.14中。通过对力学行为展现显著塑性效应的AS4/3501-6V型开口复合材料层合板的渐进失效分析,验证本文提出的材料本构模型的有效性。结果显示,预测结果与已报道的试验结果吻合良好,并且预测精度高于其他已有弹性损伤模型。表明已建立的弹塑性损伤本构模型能够准确预测力学行为,展现显著塑性效应的复合材料层合板的破坏荷载,为其构件和结构设计提供一种有效的分析方法。

关键词：复合材料本构模型渐进失效分析塑性效应刚度退化隐式积分算法

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基于特征参数的栓接结合部螺栓预紧力评估

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振动与冲击 2019年第4期38卷 121-128页

作者：罗文峰余岭暨南大学力学与建筑工程学院广州510632 暨南大学重大工程灾害与控制教育部重点实验室广州510632

为了解决频响函数法在栓接结合部特征参数辨识中的不适定性问题及期望通过定量评估螺栓预紧力以评估栓接结合部损伤程度,采用正问题求解思路,提出依据动力方程定义参数辨识的目标函数并利用特征参数定量计算螺栓预紧力的评估方法。建立... 详细信息

为了解决频响函数法在栓接结合部特征参数辨识中的不适定性问题及期望通过定量评估螺栓预紧力以评估栓接结合部损伤程度,采用正问题求解思路,提出依据动力方程定义参数辨识的目标函数并利用特征参数定量计算螺栓预紧力的评估方法。建立栓接结合部等效线性模型,通过模态试验测量不同预紧力下的结构频响函数;构建目标函数,采用粒子群优化算法获取不同预紧力下的特征参数,并通过多项式拟合特征参数与预紧力之间的关系曲线,从而评估螺栓预紧力;通过数值仿真和试验验证方法的有效性和适用性。研究结果表明:所提方法能够准确辨识结合部参数,利用拟合的关系曲线可以准确地定量评估螺栓预紧力。

关键词：栓接结合部螺栓预紧力参数辨识结构健康监测

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