两相介质动力反应分析的数值计算方法研究与可液化场地上地铁地下结构地震反应的大型振动台模型试验

来源 :北京工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shouer77
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
流体饱和两相多孔介质在地震波作用下的动力反应计算分析是土动力学中的重要研究课题,而求解两相多孔介质波动方程的数值计算方法是进行这一问题的研究所必不可少的基本要素之一。在两相多孔介质动力反应的计算分析中,求解波动方程所采用的数值计算方法将显著地影响计算时所占用的计算机内存资源量以及计算所需要消耗的机时,从而决定了计算求解的效率。 本文进行了流体饱和两相多孔介质动力反应计算分析的数值计算方法方面的研究工作,主要研究成果如下: 1.应用中心差分法与Newmark常平均加速度法相结合的时域积分方法,并且引入描述两相介质动力反应性质的弹塑性动力本构模型,建立了求解两相介质的弹塑性波动方程组,进行两相介质弹塑性动力反应计算分析的时域显式有限元方法。该方法以两相介质动力反应的增量作为基本未知量,可以按照时间的顺序依次进行逐步的迭代求解,从而完成两相介质体系弹塑性动力反应时程的计算,而无须在迭代计算的每一个时间步中求解系统整体的联立方程组,因此可以使计算求解的效率得到显著的提高。 2.应用本文所建立的流体饱和两相多孔介质弹塑性动力反应计算分析的时域显式有限元方法,对两相介质在输入地震波作用下的弹塑性动力反应进行了计算分析,并将计算结果与相应的弹性动力反应的计算结果进行了对比,然后对本文所应用的两相介质弹塑性动力本构模型进行了参数研究,对该模型中的塑性势参数和两阶段硬化参数之比的取值对于两相介质弹塑性动力反应计算结果的影响进行了分析和讨论。 3.建立了求解u-p格式的两相多孔介质弹性波动方程的时域显式有限元方法的理论框架。该方法保留了时域显式积分方法的基本特点,即两相介质体系当前步的动力反应结果可以由前一步和本步的相应结果进行直接计算而得到,因此,只需要按照时间顺序依次进行逐步的迭代求解,即可完成两相介质体系动力反应时程的计算,而无须在迭代计算的每一个时间步中求解系统整体的联立方程组。 对深厚可液化场地上土体与地铁地下结构动力相互作用的大型振动台试验的试验方法进行了研究,并且以实际建设的南京地铁为研究背景,分别进行了深厚可液化场地上的双洞单轨的区间隧道结构和两层双柱三跨的地铁车站结构地震反应的大型振动台模型试验,并且对试验结果进行了整理和分析,对由试验结果所反映的深厚可液化场地上地铁地下结构地震反应的规律和特性进行了研究和讨论。
其他文献
金盆水库属峡谷深水型水源水库,夏季具有稳定的热分层。本文以金盆水库为研究对象,采用数值模拟、水质原位监测及实验室测试相结合的方法,系统性研究了金盆水库热分层及水质的演变特征;建立了适用于金盆水库的三维水温模型以探究水体热分层的影响因素;研究了扬水曝气系统的混合充氧效果及混合效率并提出系统运行的优化方案。论文的主要研究成果和结论如下:(1)进一步探明了金盆水库水体热分层与水质的演变特征。金盆水库为单
学位
岩石是一种非均质材料,因而决定了它本身力学特性的复杂性和离散性。材料的损伤和断裂过程的研究一直是力学界研究的热点和难点。岩石类固体材料的破坏是一种累积损伤过程,在力
我国大跨度空间结构近十余年来取得了迅猛的发展。工程实践的数量较多,空间结构的型式趋向多样化,相应的理论研究和设计技术也逐步完善。20世纪90年代以后,随着大跨度公共建筑兴
有机氯农药(Organochlorine pesticides,OCPs)是一类典型的持久性有机污染物,具有长期残留性、生物蓄积性、高生态毒性等,其污染遍及全球的大气、土壤、水体及生物体,我国几
本文研究了一种新型的复合基坑围护结构-垂直预应力锚杆式水泥土挡墙。本围护结构的主要特点是能有效的减小水泥土重力坝的宽度,较好的控制基坑位移,特别适合于施工场地狭小的
养猪业是农村经济的重要组成部分,同时也带来了不可忽视的环境污染问题。由于养殖户分布零散,养殖规模较小,因此亟需开发简单经济的小型污水处理工艺。本论文采用ABR-生态沟渠组合工艺处理分散养猪冲洗水,考察了序批式ABR(以连续式ABR为对照)的启动及运行特性,优化了运行参数,研究了序批式ABR在进水周期内的污染物降解特性;以生态沟渠系统进一步处理ABR的出水,考察了多级生态沟渠的运行性能,以及进水流量
钢丝网外喷高强砂浆加固混凝土结构,是指对混凝土构件进行表面处理后,铺设钢丝网,再粉抹或浇注高性能复合砂浆,使加固层与原构件共同工作,达到提高待加固混凝土构件的工作性
以拉西瓦黄河大桥工程为背景,针对目前拱桥结构跨径的增大、主拱施工分节段相应增多、吊装重量相应增大、主拱矢高的增高、吊装高度很高等不利因素,考虑如采取布置二组塔架结构
通过环境振动测试和运用模态测试识别技术,是获取结构工作状态下的固有振动特性的重要方法。长期以来,对运营结构的健康监测一直是土木工程领域的一个研究热点,其中利用先进的计
在基坑工程快速发展、项目复杂度逐渐提高的同时,对项目参与各方之间的配合程度的要求越来越高,BIM技术的兴起正逐渐解决这些快速发展带来的难题,且已经受住诸多项目的考验。