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基于节理网络有限元的柱状节理岩体等效变形模量结构效应研究 被引量：10
1
作者 崔臻 魏倩 +2 位作者 侯靖 盛谦 李良权 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2921-2928,2936,共9页
因其特殊的地质成因,柱状节理成为一种具有强烈非连续性及各向异性的特殊岩体结构。以白鹤滩水电工程设计、建设中所遇到的柱状节理玄武岩体为背景,针对柱状节理岩体的等效变形模量问题,在探讨了其结构效应表征参数的基础上,利用节理网... 因其特殊的地质成因,柱状节理成为一种具有强烈非连续性及各向异性的特殊岩体结构。以白鹤滩水电工程设计、建设中所遇到的柱状节理玄武岩体为背景,针对柱状节理岩体的等效变形模量问题,在探讨了其结构效应表征参数的基础上,利用节理网络有限元为工具,研究各结构效应表征参数对柱状节理岩体等效变形模量的影响。研究结果表明:在柱轴线横向平面上,对于柱体不规则程度,当柱体完全不规则相对于完全规则情况,等效模量提高大约10%左右;在其他条件不变情况下,当柱体平均边长从0.1 m增加至0.5 m时,等效模量从5.36 GPa增加至23.4 GPa;对不同加载方向的研究结果表明,柱状节理在柱轴横向平面上可以视作各向同性;当节理刚度线性递增时,相应的岩体等效模量也基本符合线性递增的规律。在平行柱体轴线平面,节理组2间距越大,柱状节理岩体的等效变形模量越大;随着错距比的增加,柱状节理岩体的等效变形模量呈现先增加后减少的趋势,当错距比为50%时,节理岩体的等效变形模量取最大值;对于节理刚度的影响,与柱轴横向平面类似的,随柱体轴线平面上节理刚度的线性增加,相应的岩体模量也基本符合线性递增的规律。该研究成果与已有的现场研究成果及三维数值模型成果相比,吻合良好。说明了文中提供的研究结论具有较好的可信度及参考价值。 展开更多
关键词 柱状节理岩体 等效变形模量 结构效应 节理网络有限元 柱体不规则程度
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等效变形模量的非线性特征分析 被引量：22
2
作者 张在明 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第5期56-59,共4页
在瞬时沉降或最终沉降计算中，都要用到土的变形模量Ｅ０，由于室内试验和原位测试方面存在的困难，过去对变形模量研究的报导有限。本文用载荷试验结果证明了变形模量具有非线性特征。在此基础上，通过北京地区三类土的原位平板载荷试... 在瞬时沉降或最终沉降计算中，都要用到土的变形模量Ｅ０，由于室内试验和原位测试方面存在的困难，过去对变形模量研究的报导有限。本文用载荷试验结果证明了变形模量具有非线性特征。在此基础上，通过北京地区三类土的原位平板载荷试验的压力－变形曲线的数学表达式及其特征值分析了等效变形模量Ｅ０，ｅｑ随压力的变化特征，并推导出相应的表达式。 展开更多
关键词 沉积土 粘性土 砂类土 等效变形模量 非线性特征
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复合地基等效变形模量与盾构下穿扰动变形规律研究 被引量：1
3
作者 魏刚 袁霄雷 《市政技术》 2023年第9期74-80,275,共8页
在准确高效分析盾构下穿旋喷加固复合地基的不利影响和扰动变形规律时,复合地基等效变形模量是数值模拟计算的关键参数。基于桩土应力传递原理,研究了桩土相对位移的计算模型及其沿桩长的分布形态;推导了桩侧负摩阻力的产生条件及中性... 在准确高效分析盾构下穿旋喷加固复合地基的不利影响和扰动变形规律时,复合地基等效变形模量是数值模拟计算的关键参数。基于桩土应力传递原理,研究了桩土相对位移的计算模型及其沿桩长的分布形态;推导了桩侧负摩阻力的产生条件及中性面计算公式,给出了复合地基单桩加固单元等效变形模量解析公式;采用不同尺寸的平板载荷试验研究了顶部加载条件下群桩效应对复合地基综合模量的影响。研究结果表明:顶部加载条件下复合地基等效变形模量随承压板尺寸的增加而减小,并最终接近自重条件下复合地基单桩加固单元等效变形模量解析解的80%。将等效变形模量应用到福州地铁5号线盾构下穿复合地基工程,分析了盾构下穿复合地基的扰动变形规律,地表沉降模拟计算结果与现场实测值较为吻合。证明该研究中提出的等效变形模量取值方法合理且可行。 展开更多
关键词 盾构下穿 复合地基 桩侧摩阻力 等效变形模量 平板载荷试验
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快速优化薄板中各向异性材料分布的等效变形模量算法
4
作者 许敉 毛泽钡 +1 位作者 王博 李桐 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期205-224,共20页
各向异性材料广泛存在于各种机械设备的承重构件中。与各向同性材料不同,各向异性材料中不同材料相的分布和方向,可以根据载荷条件调整承重构件的力学性能。本文提出了一种各向异性材料分布的优化方法,即等效变形模量(EDM)算法,以有效... 各向异性材料广泛存在于各种机械设备的承重构件中。与各向同性材料不同,各向异性材料中不同材料相的分布和方向,可以根据载荷条件调整承重构件的力学性能。本文提出了一种各向异性材料分布的优化方法,即等效变形模量(EDM)算法,以有效地优化各向异性薄板的承载能力。该算法实现了对薄板抗弯能力的多模态协同优化,解决了传统优化算法中特征值重叠的问题,在航空领域中将起到重要作用。以短纤维增强聚合物薄板的纤维取向优化为例,在不改变薄板质量和形状的前提下,与传统优化算法相比,EDM算法可以将临界屈曲载荷提高28.9%,将计算成本降低98.1%。此外,EDM算法还被应用于机身中形状不规则的承重构件设计中,并使其临界屈曲载荷提高27.2%~30.8%。 展开更多
关键词 特征值 等效变形模量 多模态协同优化 材料分布 屈曲分析
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土变形模量的研究与分析 被引量：1
5
作者 刘春泽 郝庆芬 赵俭斌 《矿产勘查》 2007年第12期60-62,共3页
通过螺旋板载荷试验确定地基土的变形模量E0,并与压缩模量Es,建立一定的关系;通过进行深度对地基土变形模量、压缩模量的影响分析,得出:变形模量和压缩模量随深度加深而增大;利用等效变形模量对土的非线性变形分析,得出4个参数范围,从... 通过螺旋板载荷试验确定地基土的变形模量E0,并与压缩模量Es,建立一定的关系;通过进行深度对地基土变形模量、压缩模量的影响分析,得出:变形模量和压缩模量随深度加深而增大;利用等效变形模量对土的非线性变形分析,得出4个参数范围,从而为本地区的勘察工作提供可靠的依据。 展开更多
关键词 螺旋板载荷试验 变形模量E0 压缩模量Es 等效变形模量 非线性变形
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复合地基等效弹性参数研究 被引量：13
6
作者 张仪萍 王洋 李涛 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期2106-2110,共5页
考虑复合地基边界约束条件的影响,采用复合地基单元体模型,基于变形一致的原则,推导了复合地基在弹性变形阶段的等效变形模量和等效泊松比的解析解。研究表明,复合地基的等效弹性常数与复合单元体侧向约束条件有关,侧向约束越强,等效变... 考虑复合地基边界约束条件的影响,采用复合地基单元体模型,基于变形一致的原则,推导了复合地基在弹性变形阶段的等效变形模量和等效泊松比的解析解。研究表明,复合地基的等效弹性常数与复合单元体侧向约束条件有关,侧向约束越强,等效变形模量越大,泊松比越小。侧限条件和无侧限条件的等效弹性常数是复合地基各种约束情况下的2个极值,在较强的侧限约束条件下,等效泊松比随置换率的变化相对明显。研究还表明,按面积加权法计算的复合变形模量偏小,而计算的复合压缩模量偏大,等效压缩模量与加权法计算的差值随置换率不同而异,并随着桩土压缩模量比的增大而增加,其差异一般可达20%～30%。 展开更多
关键词 复合地基 等效变形模量 等效泊松比 置换率
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盘锦地区软土变形参数的试验
7
作者 徐秀香 郝庆芬 《武汉大学学报（工学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期86-89,共4页
通过螺旋板载荷试验确定地基土的变形模量,并使之与压缩模量建立一定的关系;通过进行深度对地基土压缩模量、变形模量的影响分析,得出:压缩模量和变形模量随深度加深而增大;通过进行载荷板面积对变形模量的影响分析,得出:变形模量随着... 通过螺旋板载荷试验确定地基土的变形模量,并使之与压缩模量建立一定的关系;通过进行深度对地基土压缩模量、变形模量的影响分析,得出:压缩模量和变形模量随深度加深而增大;通过进行载荷板面积对变形模量的影响分析,得出:变形模量随着载荷板宽度和载荷大小而变化.同时对等效变形模量进行非线性分析,得到4个参数,从而为盘锦地区的勘察工作提供可靠的依据. 展开更多
关键词 螺旋板载荷试验 变形模量 压缩模量 等效变形模量 非线性分析
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盾构隧道下穿复合地基扰动变形规律分析 被引量：1
8
作者 魏刚 《市政技术》 2021年第6期81-85,共5页
基于桩土应力传递原理,推导了复合地基单桩加固单元等效模量解析公式,对不同特征尺度的承压板进行了荷载模拟试验,结果表明:复合地基等效模量随特征尺度的增加而减小,并最终接近自重条件下复合地基单桩加固单元等效模量的80%。将等效变... 基于桩土应力传递原理,推导了复合地基单桩加固单元等效模量解析公式,对不同特征尺度的承压板进行了荷载模拟试验,结果表明:复合地基等效模量随特征尺度的增加而减小,并最终接近自重条件下复合地基单桩加固单元等效模量的80%。将等效变形模量应用到福州地铁5号线工程中,分析了盾构隧道下穿复合地基的扰动变形规律,得到了地表沉降规律的模拟计算结果与现场实测值较为吻合的结论,验证了等效变形模量取值方法的可行性。 展开更多
关键词 盾构隧道 复合地基 扰动变形规律 等效变形模量
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滑坡治理中的土质锚杆位移研究 被引量：1
9
作者 周福川 王小委 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第15期286-290,共5页
尝试从理论计算的角度得出受拉锚杆位移解。根据受拉锚杆的力学机理分为自由段弹性变形,锚固段拉伸变形和锚固段与土体之间的相对剪切位移。在传统的计算方法上进行了新的思考,利用串并联模型推导出了二相介质的等效变形模量的计算方法... 尝试从理论计算的角度得出受拉锚杆位移解。根据受拉锚杆的力学机理分为自由段弹性变形,锚固段拉伸变形和锚固段与土体之间的相对剪切位移。在传统的计算方法上进行了新的思考,利用串并联模型推导出了二相介质的等效变形模量的计算方法。根据断裂力学的观点,把锚固段与土体之间的相对位移看成是无限大平面内部裂纹面上受剪力作用下的裂纹扩展问题,该裂纹即是砂浆和周围土体之间的交界面,为锚杆位移计算提供了一种新的思路。根据计算结果得出了受拉锚杆位移量的近似计算公式,结果偏于安全,工程上方便实用,具有一定参考价值。 展开更多
关键词 土质锚杆 位移量 等效变形模量 断裂力学 简化公式
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滑坡治理中的土质锚杆位移研究 被引量：1
10
作者 周福川 王小委 《公路》 北大核心 2014年第4期21-25,共5页
文中尝试从理论计算的角度得出受拉锚杆位移解。根据受拉锚杆的力学机理分为自由段弹性变形、锚固段拉伸变形和锚固段与土体之间的相对剪切位移。在传统的计算方法上进行了新的思考,利用串并联模型推导出了二相介质的等效变形模量的计... 文中尝试从理论计算的角度得出受拉锚杆位移解。根据受拉锚杆的力学机理分为自由段弹性变形、锚固段拉伸变形和锚固段与土体之间的相对剪切位移。在传统的计算方法上进行了新的思考,利用串并联模型推导出了二相介质的等效变形模量的计算方法。根据断裂力学的观点,把锚固段与土体之间的相对位移看成是无限大平面内部裂纹面上受剪力作用下的裂纹扩展问题,该裂纹即是砂浆和周围土体之间的交界面,为锚杆位移计算提供了一种新的思路。根据计算结果得出了受拉锚杆位移量的近似计算公式,结果偏于安全,工程上方便实用,具有一定参考价值。 展开更多
关键词 土质锚杆 位移量 等效变形模量 断裂力学 简化公式
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