一、在地基上梁板分析中移动最小二乘插值函数加权残值法的应用(论文文献综述)
夏兰强[1](2019)在《沉管隧道管节接头剪力键地震响应分析》文中提出海底隧道近年来逐渐成为连接海峡、海湾、海岛之间的主要交通方式,与此同时,我国各地面临的地震灾害依旧给人民的经济、精神造成巨大损失,作为新时代的主要交通方式,势必需要对地震灾害可能带来的危害引起重视,防患于未然。目前,对于海底沉管隧道的研究颇多,有各大、中、小比例尺的物理实验,也有各种对于沉管模型的数值模拟分析,但以往分析主要集中在沉管管段自身的抗渗等力学性能和管节在施工过程中的对接问题等,对管节接头在运营过程中的研究较少,因此,本文对于管节接头剪力键在地震作用下的受力分析研究具有重要意义。本文以港珠澳大桥沉管隧道为模型,利用有限元数值模拟,分析了沉管模型在不同工况下接头剪力键的受力特性以及在地震波动下的响应特性,具体内容如下:(1)简单介绍了有限元理论以及关于地震波的相关理论。(2)围绕本构关系,对港珠澳海底沉管模型进行数值模拟,分别分析了沉管模型在上弯曲、下弯曲以及扭转的工况下的受力特点及规律,并着重观察分析了竖向剪力键的局部受力情况。(3)针对地震波的特点,对模型进行地震波动作用,分析研究了模型在地震波动下的响应情况,同时,着重研究分析剪力键各面的应力情况。(4)针对沉管模型受力特点,进行2种不同方案措施的模拟,分别研究了剪力键数量以及剪力键尺寸带来的剪力键受力影响,并在此基础上再进行地震波动的作用响应分析。(5)对模型在不同工况下的受力特点随差异沉降大小变化的规律进行总结,同时针对之前的分析给出优化剪力键的具体建议。
郭春贤[2](2016)在《移动最小二乘法的快速算法及其应用》文中指出在实际工程中,常有大量的实验数据需要进行后处理,拟合便是其中一类重要的处理方法。通常,数据拟合采用最小二乘法,但它是一种全域化方法,无法兼顾局部化处理需求,且对于大量数据会引起模型设定困难和计算不稳定问题。而移动最小二乘法较好解决了拟合光滑性和局部化问题,在数据拟合方面具有很大优势,其具有对散点适应性强、具备局部拟合或插值特点以及精度高等优点,因而,基于移动最小二乘法的曲线曲面拟合、数据处理等成为近年来的研究热点。论文介绍了移动最小二乘法原理,将其引入电磁场测量数据的拟合中,对其拟合性能进行分析和评价;由于移动最小二乘法在工程应用中的计算量偏大,因而进一步研究了快速算法,包括从基函数正交化处理角度和FIR滤波等效角度展开,得出的主要结论如下:论文推导了移动最小二乘法拟合公式,详细给出了各式含义及计算形式;介绍了紧支撑权函数的定义及其对移动最小二乘法的意义,并指出:正是紧支撑权函数使得移动最小二乘法具有移动窗的特性,使其在同其他拟合方法或其他种类的最小二乘法比较中具有很大优势;最后,给出移动最小二乘法在拟合过程中待拟合点的选取原则及其如何判断某个节点是否选为影响节点。基于移动最小二乘法突出的数据拟合性能优势,论文将其引入电磁场测量数据的后处理中,而测线数据和测面数据的拟合处理实质即对应为曲线和曲面拟合,通过与最小二乘法拟合的比较,表明:采用移动最小二乘法的电磁场测量数据后处理使得拟合结果更平滑,误差更小,优势明显;在紧支撑权函数的选取上,最后确定选取高斯权函数。另外,通过对三到七次样条权函数进行拟合并比较,得出了权函数对拟合结果的影响。考虑到移动最小二乘法的计算量相对较大,论文研究了其快速算法。首先,通过基函数的正交化处理,将待求逆矩阵转化为对角阵,虽基函数正交化过程中增加了计算量,但求逆运算可大幅降低计算量,MATLAB仿真算例表明:正交化处理可达到快速计算的效果,但在大量数据时效果有限,尚需深一步研究;其次,移动最小二乘法的拟合实质是对权函数支撑域内节点按加权最小二乘方式进行拟合,与滑动平均处理相似,因此也可看成为数据滤波,故提出了以滤波角度的快速算法,论文采用严格的理论证明给出了移动最小二乘与FIR滤波的相互关系,因而移动最小二乘拟合计算就转化为对应FIR滤波系数的计算,后续可通过卷积或快速傅里叶变换实现快速计算,并通过实例验证了此方法的可行性。在前述移动最小二乘法和FIR滤波等效的基础上,将移动最小二乘拟合处理看作一种FIR滤波方式,具体为低通、奇数点线性相位、非因果FIR,进一步讨论其滤波性能,主要是权函数支撑域和形状参数对滤波性能的影响,分析了上述参数变化时对应的脉冲响应函数和滤波器的幅频特性,并得出如下结论:随着支撑域增大,脉冲响应函数宽度增加而幅值下降,同时,对应的低通滤波器截止频率减小;随着形状参数增大,脉冲响应函数宽度减小、幅值增大,而低通滤波器的截止频率增大。随后分析了权函数支撑域和形状参数对滤波效果的影响,并得出如下结论:当增大dmi的值时,误差更小,滤波的效果更好。参数?变大时,滤波的误差增大。最后,论文对研究工作加以总结,并展望下一步应开展的工作及需做出的改进。
张玉星[3](2014)在《高层大底盘多塔楼结构与地基基础共同作用分析与施工过程监测》文中认为高层大底盘多塔楼结构能够充分利用地下空间,地下部分可以作为地下停车场,并且可以将商场及住宅两用集为一体,所以这种形式的建筑在我国越来越多被建造。为保证地下车库功能使用,塔楼与裙楼不设置永久的沉降缝,通过设置沉降后浇带保证整体筏板的连接及释放不均匀沉降引起的筏板及上部结构内力。与此同时,后浇带涉及到二次浇筑,浇筑质量不易控制,增加施工工序及降水工作,增加建设方费用,造成地下水的资源浪费等等问题,建设单位提出不设沉降后浇带的要求日益增多,成为需要解决的技术问题。取消后浇带在设计上提出了塔楼与裙房之间的变形协调s可能性。高层大底盘多塔楼的设计是将各塔楼及裙楼独立出来不考虑各部分相互的影响,这也就表明在设计阶段未考虑上部多个塔楼结构与地基基础共同作用的影响,这是目前设计阶段尚未考虑的问题。这些问题都涉及到土力学中沉降计算的精确性,上部结构承受变形的能力,最终都归结到变形控制地基设计的理论问题。本文通过大型有限元程序ANSYS,建立了高层大底盘多塔楼结构与地基基础共同作用的三维有限元模型。计算分析了考虑与不考虑上部结构刚度对计算结果的影响,以及计算参数对筏板基础受力及变形的影响。对比了计算结果与现场试验观测结果。得到主要结论:1.考虑上部结构刚度对结构一、二层的边缘构件受力有较大影响,塔楼基础变形趋于刚性,地基反力较不考虑共同作用变化平缓。2.主裙楼相互影响下有限元计算结果表明,由于主楼整体竖向刚度较大,塔楼筏板以局部弯曲主,挠曲值为正且值较小。裙楼在主楼荷载影响下,裙楼筏板会产生负向弯曲,且整体弯曲较为明显,负弯曲值最大值出现在裙楼筏板中线位置,值在-0.2%o左右。需要在设计阶段考虑裙楼产生的负向弯矩作用的影响。3.改变地基土的弹性模量得到的计算结果表明,压缩性越低的土质可以使主裙楼连接部位的变形减小、挠曲值减小,即低压缩性且以瞬时沉降为主的土质对主裙楼筏板的整体连接更为有利。4.现场试验表明,在主裙楼连接处埋置的钢筋应力计的数值总体较小,这说明在后浇带连接处开裂的可能性较低。钢筋计在结构层施工至两层后数值较为平缓改变量不大,可以在类似项目中在保证新旧混凝土较好连接的前提下,在结构层施工至第二层或以上后封闭后浇带。
谭飞[4](2011)在《杂交边界点法理论及其在薄板问题中的应用》文中研究说明无网格方法现在已成为一类有效的数值算法,能够处理许多基于网格的计算方法中存在的问题,如对复杂几何形状划分网格较困难、在分析大变形问题时会出现网格扭曲和对移动边界问题需要进行网格重构等。本文首先综述了无网格方法的发展历史和研究现状,同时对不同数值算法在板壳问题中的应用情况进行了介绍。杂交边界点法是近几年发展起来的一种新的边界类型无网格方法,在形函数插值和数值积分时均不需要划分网格,且继承了边界元法降维和计算精度高的优点。但杂交边界点法目前求解的问题的控制方程都是二阶偏微分方程。而对于另一类物理问题,例如板弯曲问题,其控制方程为四阶偏微分方程。为此,本文提出了四阶偏微分方程边值问题的杂交边界点法,进一步完善和发展了杂交边界点法的理论和应用。杂交边界点法的基本思想是利用修正变分原理将原问题的解转化为边界节点的局部积分方程,其关键在构造合适的修正泛函。对于双调和方程边值问题,修正泛函中有四个相互独立的场函数,即域内势函数、边界上的势函数及其法向导数和二阶导数;对于薄板弯曲问题,修正泛函中有五个相互独立的场函数,即域内的挠度、边界上的挠度和法向转角、边界上单位长度法向弯矩和等效剪力。利用调和方程和双调和方程的基本解的线性组合对域内场函数进行插值,边界上的场函数则采用移动最小二乘法进行近似。这样获得了四阶偏微分方程边值问题的杂交边界点法理论公式。在求解薄板弯曲问题时,引入双互易理论,利用径向基函数对薄板上作用的横向载荷和弹性地基产生的反力进行插值。将问题的解分为通解和特解两部分。非齐次方程的特解采用径向基函数插值得到,在杂交边界点法中应用修正的边界条件对通解进行求解。本文计算了各种不同几何形状、不同边界支撑和不同横向载荷作用的薄板弯曲问题,并对该方法中的自由参数进行了敏感性分析。将多互易理论和杂交边界点法结合,提出了多互易杂交边界点法,对非齐次势问题进行了分析。对于控制方程中的非齐次项,采用多互易法的思想对其进行不断微分,利用高阶基本解对问题的特解进行插值。其特点是在计算时不需要域内插值点,仅需边界节点进行离散。利用该方法求解了弹性扭转问题和带热源的热传导问题。本文的研究表明:杂交边界点法不仅能够分析二阶偏微分方程的边值问题,而且在求解四阶偏微分方程边值问题时也很有效。该方法具有计算精度高、收敛速度快等特点,适合求解各种复杂形状、复杂边界条件和复杂横向载荷作用的薄板弯曲问题,可以用其解决各种工程实际问题。
曹彩芹[5](2011)在《路面体系分析的多相层合弹性半空间理论》文中指出荷载作用下路面体系三维弹性力学分析研究,是岩土力学和固体力学重要研究内容。论文应用半解析方法来研究荷载作用下路面体系三维静动力特性,地基的模式包括单相弹性半空间体和两相饱和弹性半空间体,路面的模式包括薄板模式和三维弹性体模式,荷载从静荷载到振动固定荷载再到移动荷载。理论上,基于半解析方法,建立一套完整的荷载作用下路面体系的静动力特性的理论体系。数值计算方面,开发了统一的求解路面体系静动力特性的应用程序。本文的主要内容为:1.采用传统的薄板理论和半解析单元法,研究了基于单相弹性半空间地基模型的路面体系的静动力相互作用问题,提出了路面板与单相弹性半空间地基的半解析函数,建立了基本算式。利用数值计算全面分析了板的静动态响应与地基参数、板参数和荷载的关系。2.采用三维弹性体模型模拟刚性路面板,建立路面体系的力学模型:三维层状弹性半空间体。提出单相弹性介质和两相饱和弹性介质的半解析位移函数,应用加权残数法系统地建立了路面体系三维静动态响应的半解析理论,最后通过算例计算荷载作用下基于弹性半空间体上无限大路面板、有限大路面板的三维响应,分析了荷载对各向同性混凝土路面板和正交各向异性配筋混凝土路面板的三维静态响应的影响,研究路面板表面的竖向位移、纵向位移、横向位移的变化规律以及板下路基的位移沿深度的分布规律。3.在单相介质理论的基础上,推导了基于单相弹性半空间地基模型的路面体系在移动坐标下的动力控制方程和边界条件。将移动单元法引入到单相介质的半解析法中,构造随荷载按相同速度运动的移动层单元,基于移动坐标下路面体系的动力控制方程和边界条件,得到了移动层单元内部残数矩阵和边界残数矩阵,应用加权残数法建立了在移动荷载下基于单相弹性半空间地基模型的路面体系三维动态响应半解析动力方程,用以解决移动荷载作用下路面体系的三维弹性力学动态响应。通过算例分析了匀速移动荷载和简谐移动荷载作用下考虑阻尼和不考虑阻尼情况下弹性半空间地基的动态响应问题,全面分析了荷载运动速度、频率以及地基土介质的阻尼等参数对竖向位移、纵向位移、横向位移在空间的分布及最大值的影响。4.在两相饱和土介质理论的基础上,推导了基于两相饱和弹性半空间地基的路面体系在移动坐标下的动力控制方程和边界条件。将移动单元法引入到两相介质的半解析法中,构造随荷载按相同速度运动的移动层单元,基于移动坐标下路面体系的动力控制方程和边界条件,得到了内部残数矩阵和边界残数矩阵,应用加权残数法建立了在移动荷载下基于两相饱和弹性地基模型的路面体系三维动态响应解,用以解决移动荷载作用下基于饱和弹性半空间地基模式的路面体系的三维弹性力学动态响应。通过算例分析了移动荷载作用下饱和弹性半空间地基-弹性地基-路面板系统的动态响应,研究了在不同速度下路面板响应的空间分布和饱和弹性半空间体内的孔隙水压力沿深度的分布情况,同时分析了弹性地基层厚和饱和土的渗透系数对路面板动态响应和饱和土层的孔隙水压力的影响。5.统一的路面体系三维弹性力学静动力半解析理论的形成和程序开发。论文应用半解析方法来研究荷载作用下路面体系三维静动力特性,地基土的介质包括单相弹性介质和两相饱和弹性介质,路面板的模式包括薄板模式和三维弹性体模式,荷载从静到振动固定荷载再到移动荷载,所以本文研究的问题是全面的。通过分析比较本文研究的三个问题,即路面体系的三维静态响应、路面体系的三维动态响应、移动荷载作用下路面体系的动态响应,可以看出,动态的可以转化为静态的,移动的可以转化为静态,三者是统一的;通过分析比较本文研究的两类问题,基于单相弹性地基模型的路面体系和两相饱和弹性地基模型的路面体系的特性研究,可以看出,两相介质可以转化为单相介质,二者是统一的;路面板按三维弹性体处理,既解决了路面板与地基土介质之间的相互作用和连接条件,同时建立了路面体系的统一的三维弹性介质理论。基于此形成了统一的、全面的路面体系研究理论,在统一的路面体系研究理论的基础上,编制了计算程序可以系统地进行路面体系的分析和计算。本论文从理论和计算上解决目前在该领域存在的问题,为路面体系的研究提供了新的理论和方法,发展和完善了路面理论和应用体系。为道路、桥梁、交通工程等相关领域的分析设计、施工安全、破坏机理研究提供了可靠的理论和计算分析。
赵明华,张玲,刘敦平[6](2010)在《考虑摩阻效应的弹性地基梁幂级数解》文中进行了进一步梳理基于Winkler地基模型,假定地基梁与地基土体间的摩阻力沿有限梁长呈线性分布,考虑弹性地基梁与地基土体之间的水平摩阻效应,建立集中荷载作用下地基梁挠曲变形及内力计算模型和相应的变形控制微分方程。采用幂级数法,分别给出计算弹性地基梁竖向挠曲变形、转角、弯矩、剪力的幂级数半解析解。将本文方法与传统弹性地基梁法进行比较以验证本文方法的可行性,并进一步分析梁土间摩阻效应对弹性地基梁位移及内力的影响。分析结果表明,梁土接触面上的摩阻力对地基梁的位移及内力有一定程度影响,且地基土越坚硬,梁土接触面越粗糙,该摩阻效应对梁位移及内力的影响也就越大。
胡萍[7](2010)在《高速铁路无砟轨道密集过渡段路基动力试验与仿真分析》文中研究表明路基过渡段是整个高速铁路上影响线路平顺性的一个非常重要部位。设计时速为350km/h的武广高速铁路,设计标准更高,要求更严。过渡段的合理设计成为了保证线路安全和旅客舒适性的关键,而列车作用下过渡段的动力特性研究则成为了验证过渡段设计是否合理的重要指标。考虑到武广高速铁路平均每隔45m出现—过渡段的情况,密集过渡段间的相互影响也成为了当今高速铁路研究的一个重点。本文以武广高速铁路过渡段为研究对象,以国家自然科学基金项目和铁道部科技计划为依托,通过室内外试验获取了过渡段材料参数和刚度比,利用现场大型行车试验分析过渡段动力特性规律,并由实测轨道加速度数据数定得到了轨道应力时程曲线,结合ANSYS参数化编程建立了过渡段轨道/路基动力有限元分析模型。另外,结合有限元法和模态叠加法,采用FORTRAN语言编制了列车/轨道/路基动力分析程序,研究了列车作用下过渡段的动力特性影响因素及密集过渡段间相互的影响。主要的研究工作和研究成果如下:(1)搜集了国内外过渡段所产生的问题及处理方法,并对普通轨道/路基和过渡段轨道/路基动力响应的研究历史与现状进行回顾和总结,提出了需要开展研究的问题。(2)通过现场波速试验(跨孔法、下孔法及面波法)、大型激振试验及室内大型粗颗粒土的物理力学试验,得到了路-桥过渡段基床表层和底层填料的动力参数和物理力学参数,并通过综合刚度法计算得到路-桥过渡段的刚度比。通过对比不同试验方法的试验结果,提出了较为合理的参数获取试验方案。(3)基于D’Alembert原理的弱变分和整体Lagrange格式,首先分析研究对象的本构模型、材料阻尼、CA砂浆单元选取、不同单元的连接,并引入了粘弹性人工边界,充分利用实测钢轨加速度,结合傅立叶变换等方法数定得到轮轨垂向力,作为动荷载输入,从而改进了现有无砟轨道路-桥过渡段系统半无限三维空间动力有限元计算模型。整体刚度矩阵方程的求解采用了Newmark |隐式积分法,因计算模型中包含有大量的耦合约束方程,采用了波前(Front)求解器和缩减法求解器,整个求解是在ANSYS系统中进行的。(4)通过建模和有限元分析提取模型的振型和频率,将有限单元法和模态综合叠加技术引入到车轨耦合振动模型中来。车辆采用六自由度的二维车辆模型,轨道采用平面梁单元建立连续梁模型,提取车轮行驶单元节点处振型向量,利用模态综合叠加法推导了系统矩阵,并建立了系统运动方程,这使得车轨耦合方程组矩阵维数大大降低,提高了求解速度,且避免了由于单元划分过细导致的轨道刚度矩阵和质量矩阵非常大而计算难以进行的问题。并用FORTRAN语言编制了相应的计算程序,运用所编制的程序与实测数据进行对比分析,结果表明该种方法确实可行,具有很强的通用性,且便于分析结构细部的动力响应。(5)在新建武广高速铁路综合试验段进行了两种车型120趟高速行车条件下的动力学测试,首次获得了最高速度达354.7km/h的路-桥过渡段动力响应试验数据。并引入小波分析理论,根据牛顿-柯特斯法积分法,五点三次平滑法,结合matlab软件编程,获取了更真实的动态时程响应曲线。为了获取动响应幅值,进一步对时程曲线进行随机数据信号的均方值、均值和方差的统计分析,并通过K检验法进行正态分布的假设检验;进一步验证数据的真实性,从而剔除部分不真实数据,获得真实信号。同时,对信号进行了频域分析,研究了过渡段的动态响应沿线路方向和路基深度方向的变化规律,并研究了轴重、行车速度、行车方向、邻线行车等对过渡段动力特性的影响。提出了过渡段路基动力设计的控制条件和动力分析控制标准,进而对过渡段的设计提出了建议。(6)根据国内外车辆轨道路基动力学特性的评价指标,利用第四章的过渡段轨道/路基动力模型,求得路-桥过渡段在列车荷载作用下轨道路基的动力响应,利用第五章模态叠加法建立的车辆/轨道/路基(地基)模型求得车辆/轨道的动力响应。以武广高速铁路轨道路基设计参数为基础,分析了过渡段长度、轨面弯折、差异沉降、过渡段刚度、过渡段型式等因素对过渡段动力指标的影响,并提出了相应的设计参考值。(7)借助于文中建立的过渡段动力有限元程序和模态叠加法编制的FORTRAN语言程序,对于不同间距的路-桥相邻过渡段进行动力分析,与实际工况的路-桥过渡段和现有评价标准进行对比,获得了最不利的过渡段间距范围,然后考虑极限工况,获得相邻路-桥过渡段的最不利间距,并进一步分析了“一次过渡法”和“二次过渡法”对密集过渡段进行处理的区别,得到了在最不利间距以内的相邻过渡段必须用“次过渡法”处理的重要结论。
赵明华,张玲,马缤辉,赵衡[8](2009)在《考虑水平摩阻力的Winkler地基有限长梁非线性受力分析》文中认为基于传统的Winkler弹性地基模型,考虑梁与地基土体界面之间的水平摩阻力影响以及地基梁水平向与竖向的变形耦合及变形的几何非线性特性,建立相应的地基梁变形耦合控制微分方程。在此基础上,采用Galerkin法导出对称荷载作用下有限长梁内力及位移的非线性解析解。将该方法与传统弹性地基梁法及有限元法进行比较,计算结果基本一致。此外,采用该解析解法进一步分析探讨梁土界面间的水平摩阻力对地基梁竖向挠曲变形、剪力及弯矩的影响。分析结果表明,考虑水平摩阻力时梁的竖向挠曲变形、剪力、弯矩较不考虑时的有较大的变化;而且在其他条件不变的情况下,水平摩阻力越大,其对地基梁竖向挠曲变形、剪力、弯矩的影响也就越大。因此,在实际工程设计时梁土界面水平摩阻效应不容忽视,应予以考虑。
杨红坡[9](2008)在《基于再生核质点法的地基承载力及边坡稳定性分析》文中进行了进一步梳理地基承载力和边坡稳定性问题是土力学的两个重要分支,本文将无网格之再生核质点法引入到这两个问题中,通过对多种影响因素的分析,及模拟土体的破坏性状,以期对地基承载力和边坡工程的设计有所借鉴。具体开展了以下工作:1.阐述了无网格法与有限元法的本质区别,通过实例得到再生核质点法的核函数及数值积分时背景网格的选取原则。构造了采用增量分析的再生核质点法计算格式,并推导了采用广义von Mises屈服条件的实现过程。2.条形基础情况下,详细讨论了流动法则及基底粗糙程度对承载力系数的影响,结果显示对三个承载力系数的影响明显不同,流动法则对Nc和Nq的影响很大,而基底粗糙程度对Nr的影响更大。分析了不同的流动法则及基底粗糙程度与地基破坏模式之间的关系。在同时考虑粘聚力、超载和自重三项因素情况下,将本文的结果与经典的地基承载力公式的结果进行了对比,其中考虑流动法则和基底粗糙程度不同的情况。3.讨论了几种不同的边坡失稳判据,并基于实例提出了本文观点。对计算区域离散质点密度、屈服准则和流动法则对稳定性结果的影响进行了分析,并给出工程应用上的合理值。4.利用再生核质点法分析结果,探讨了基于应变分析的确定临界滑裂面的方法,比利用有限元法分析结果更容易实现,并根据搜索所得临界滑移面,提出一种计算边坡安全系数的新方法,算例表明该方法是可行的。5.研究了双层土质边坡随着土体强度变化的稳定性状,其安全系数和破坏形态随着上下两层土体强度比值的变化表现出一定的规律。对带软弱夹层的土质边坡,边坡的安全系数和破坏形态与软弱夹层土体的强度密切相关,软弱夹层土体强度相对其他土体强度的变化,使边坡的失稳破坏存在两种典型的机制。6.讨论了潜水一维非稳态运动Boussinesq方程的对称性,并采用Lie群变换,就某些边界条件得到其解析解。在此基础上,分析了对Boussinesq方程线性化所引起的误差问题,并得到了特定条件下严格的零误差线性化方法。最后,通过算例的分析对比,提出了在线性化时应该遵循的一些原则。7.滑坡是深圳地区主要地质灾害类型,具有数量多、规模小、分布广、群发性、危害大等特点。通过大量实例,总结了其滑坡发育的一般规律,对滑坡的治理及平时特别是汛期的预防具有一定的参考价值。
周小义[10](2008)在《岩土工程中数值流形方法的应用与研究》文中研究指明数值流形方法用于计算结构或材料的位移和变形,能对连续变形与非连续变形问题进行统一求解,对问题具有较高的求解精度,是目前岩土工程数值分析方法的一个研究热点。本文针对数值流形方法理论体系及其在岩土工程中的应用,并结合一些学者已有的研究成果,开展了对数值流形方法部分研究工作。本论文的研究工作及取得的成果主要有以下几个方面:(1)研究了覆盖位移函数对刚度矩阵形成的影响,提出了将覆盖位移函数的基本级数函数基中x、y由材料的绝对坐标改进为以流形单元的形心坐标为原点的相对坐标的建议来改善刚度矩阵的局部性态,以利于求解计算。同时指出了选择合理的坐标原点以便充分发挥覆盖位移函数的全阶项对总平衡方程组成时刚度矩阵和荷载矩阵的贡献,使求解精度得到提高。(2)基于广义变分原理的理论体系,利用罚函数法,推导了梁板单元分析的修正泛函;构造了梁板流形单元及相应的流形单元格式(位移函数、应变矩阵和刚度矩阵等)。(3)针对工程中广泛应用中厚板的弯曲分析问题,以数值流形方法的基本思想为基础,建立了Winkler弹性地基上Mindlin板的数值流形方法;对工程中分析弹性地基上的中厚板弯曲问题具有一定的参考意义。(4)利用数值流形方法对隧道工程中衬砌结构进行了尝试性的分析,提出了结合规则网格和有限网格并行、高低阶覆盖位移函数混合计算的思想,以达到前处理和程序计算、计算效率和求解精度的协调。(5)通过对目前数值流形方法中采用的几种本构模型的研究,提出了适用于非线性分析的数值流形方法。文中本构模型采用非线性弹性模型(Duncan-Chang模型和K-G模型),为数值流形方法进行岩土工程非线性分析提供了有益的数值分析方法。(6)在前人研究的基础上,构造了六面体有限覆盖的三维流形单元,推导了三维流形单元覆盖位移函数、应变矩阵、刚度矩阵、荷载矩阵等表达式。通过算例分析及与解析解和ANASYS计算结果的比较,表明该思路是有效可行的。(7)自编了较大型的面向对象计算机程序,该程序采用C++语言在VC++平台中编制,能对数值流形方法的一般问题(如文中所涉及的相关问题等)进行计算,具有较好的程序前后处理功能,并通过算例验证了程序是有效和合理的。
二、在地基上梁板分析中移动最小二乘插值函数加权残值法的应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、在地基上梁板分析中移动最小二乘插值函数加权残值法的应用(论文提纲范文)
(1)沉管隧道管节接头剪力键地震响应分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及工程概况 |
1.1.1 沉管隧道发展史 |
1.1.2 研究工程概况 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 沉管模型试验研究现状 |
1.2.2 沉管数值模拟的研究现状 |
1.2.3 剪力键数值模拟研究现状 |
1.3 研究问题的提出及意义 |
1.4 本文主要研究内容 |
第2章 有限元理论及模型建立 |
2.1 有限元法概况与本章研究思路 |
2.1.1 有限元法的发展 |
2.1.2 有限元计算软件的发展 |
2.1.3 有限单元法的分析过程 |
2.1.4 拉格朗日插值法 |
2.1.5 ANSYS发展概况及介绍 |
2.2 沉管模型建立 |
2.2.1 模型构建 |
2.2.2 边界条件 |
2.2.3 模型材料参数与荷载 |
2.2.4 计算工况 |
2.3 沉管数值模型剪力键受力特征 |
2.3.1 纵向中间上弯工况 |
2.3.2 纵向中间下弯工况 |
2.3.3 纵向中间扭转工况 |
2.4 本章小结 |
第3章 地震波作用下的剪力键受力特征 |
3.1 地震及地震波理论 |
3.1.1 地震瞬时属性的提取 |
3.1.2 地震波动方程 |
3.1.3 波的转换及托布里兹方程 |
3.1.4 波的数值模型选取 |
3.2 波动下的模型剪力键受力特征 |
3.2.1 沉管整体模型受力情况 |
3.2.2 侧墙剪力键附近应力情况 |
3.3 本章小结 |
第4章 优化下的剪力键受力特征分析 |
4.1 沉管截面上增加竖向剪力键 |
4.1.1 新模型结构特点 |
4.1.2 新模型弯曲工况下的受力特性 |
4.1.3 新模型扭转工况下的受力特性 |
4.1.4 新模型剪力键在地震波下的反应特性 |
4.2 剪力键尺寸变化进行优化 |
4.2.1 新模型结构尺寸 |
4.2.2 新模型不同结构尺寸下的剪力比较 |
4.2.3 新模型不同结构尺寸下2 号剪力键附近应力比较 |
4.2.4 新模型不同结构尺寸下的地震时程响应情况 |
4.3 本章小结 |
第5章 剪力键受力规律探讨及结构优化 |
5.1 初始模型剪力键受力变化规律 |
5.2 第二种模型剪力键受力变化规律 |
5.3 第三种模型剪力键受力变化规律 |
5.3.1 上弯工况 |
5.3.2 下弯工况 |
5.3.3 扭转工况 |
5.4 本章小结 |
结论与建议 |
主要结论 |
建议 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间所发表的论文和科研项目 |
致谢 |
(2)移动最小二乘法的快速算法及其应用(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 测量数据拟合的研究现状 |
1.2.2 移动最小二乘法的研究现状 |
1.3 本文的主要工作 |
2 移动最小二乘法原理 |
2.1 移动最小二乘法原理 |
2.2 与其他最小二乘法的关系 |
2.3 紧支撑权函数 |
2.3.1 紧支撑域及生成算法 |
2.3.2 待拟合点的影响节点确定 |
2.4 本章小结 |
3 基于移动最小二乘法的电磁场测量数据拟合 |
3.1 电磁场测线数据的移动最小二乘拟合 |
3.1.1 选取不同的样条函数为权函数的影响 |
3.1.2 电磁场测线测量数据拟合实例 |
3.2 电磁场测面数据的移动最小二乘法拟合 |
3.2.1 电磁场测面测量数据拟合实例 |
3.3 本章小结 |
4 移动最小二乘法的快速算法 |
4.1 利用基函数的正交化的移动最小二乘快速算法 |
4.1.1 Schmidt正交化过程 |
4.1.2 实例验证 |
4.2 基于滤波的移动最小二乘法快速算法 |
4.2.1 FIR滤波器 |
4.2.2 移动最小二乘法与滤波等效的证明及验证 |
4.2.3 基于快速傅里叶变换的移动最小二乘法的快速算法 |
4.3 本章小结 |
5 移动最小二乘法在滤波中的应用 |
5.1 移动最小二乘法应用于滤波的仿真实例 |
5.2 权函数支撑域和形状参数对滤波器脉冲响应函数时域及幅频特性的影响 |
5.2.1 支撑域的变化对滤波器脉冲响应函数时域及幅频特性的影响。 |
5.2.2 形状参数的变化对滤波器脉冲响应函数时域及幅频特性的影响。 |
5.3 权函数的参数变化对滤波效果的影响 |
5.3.1 支撑域dmi对滤波效果的影响 |
5.3.2 参数β对滤波效果的影响 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 研究结论 |
6.2 工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
A.作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
B.证明过程 |
(3)高层大底盘多塔楼结构与地基基础共同作用分析与施工过程监测(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 共同作用研究现状 |
1.3 高层大底盘结构国内研究现状 |
1.4 ANSYS有限元软件介绍 |
1.5 本文研究内容 |
第2章 有限元原理及共同作用实现 |
2.1 引言 |
2.2 有限元基本原理 |
2.2.1 有限单元法发展过程 |
2.2.2 单元刚度形成方法 |
2.2.3 结构有限元实现流程 |
2.2.4 虚功原理 |
2.2.5 平面有限元 |
2.2.6 梁单元 |
2.2.7 板单元 |
2.3 共同作用有限元实现 |
2.3.1 子结构分析方法 |
2.3.2 地基模型 |
2.3.3 有限元方法分析共同作用 |
第3章 高层大底盘多塔楼结构与地基基础共同作用影响分析 |
3.1 引言 |
3.2 工程概况及计算模型 |
3.2.1 工程概况 |
3.2.2 计算模型 |
3.3 共同作用影响分析 |
3.3.1 共同作用对上部结构的影响分析 |
3.3.2 上部结构刚度对地基基础共同作用的影响分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 高层大底盘多塔楼结构与地基基础共同作用施工过程有限元分析 |
4.1 引言 |
4.2 整体结构施工过程分析 |
4.2.1 分析路径 |
4.2.2 施工过程整体变形分析 |
4.2.3 HD段后浇带两侧沉降 |
4.2.4 HD段后浇带两侧挠曲度 |
4.2.5 HD段后浇带两侧第一主应力 |
4.2.6 HD段后浇带两侧沉降差 |
4.3 局部施工过程分析 |
4.3.1 局部有限元模型 |
4.3.2 局部后浇带竖向位移及应力 |
4.3.3 局部后浇带裂缝分布 |
4.4 后浇带有限元分析结论 |
第5章 筏板基础变形影响因素分析及现场试验研究 |
5.1 变形影响因素分析 |
5.1.1 后浇带连接的影响 |
5.1.2 静水压力的影响 |
5.1.3 地基弹性模量影响 |
5.1.4 筏板基础配筋率的影响 |
5.1.5 变形影响因素小结 |
5.2 现场试验 |
5.2.1 土压力盒试验数据 |
5.2.2 钢筋计试验数据 |
5.2.3 沉降观测数据 |
结论与展望 |
一、主要结论 |
二、建议与展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
(4)杂交边界点法理论及其在薄板问题中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 无网格法的研究现状 |
1.3 板壳问题的数值计算方法 |
1.4 本文的主要工作 |
2 薄板弯曲问题的基本理论 |
2.1 引言 |
2.2 薄板弯曲的基本方程 |
2.3 薄板的边界条件 |
2.4 薄板的势能泛函及其变分 |
2.5 薄板弯曲的基本解 |
2.6 薄板的热弹性基本方程 |
2.7 本章小结 |
3 双调和方程的杂交边界点法 |
3.1 引言 |
3.2 变量插值 |
3.3 双调和方程的杂交边界点法 |
3.4 数值算例 |
3.5 本章小结 |
4 薄板弯曲问题的杂交边界点法 |
4.1 引言 |
4.2 双互易法理论及特解的求解 |
4.3 薄板弯曲问题的杂交边界点法 |
4.4 数值算例 |
4.5 本章小结 |
5 用杂交边界点法分析弹性地基板问题 |
5.1 引言 |
5.2 弹性地基板的计算模型 |
5.3 弹性地基板弯曲的杂交边界点法 |
5.4 数值算例 |
5.5 本章小结 |
6 薄板问题的杂交边界点法参数研究 |
6.1 引言 |
6.2 基本解插值方案的研究 |
6.3 双互易法的参数研究 |
6.4 标量因子ξ对计算精度的影响 |
6.5 权函数参数对计算精度的影响 |
6.6 试函数参数对计算精度的影响 |
6.7 本章小结 |
7 多互易杂交边界点法 |
7.1 引言 |
7.2 多互易法理论 |
7.3 多互易杂交边界点法 |
7.4 数值算例 |
7.5 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 全文总结 |
8.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 攻读博士学位期间发表的学术论文目录 |
附录2 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
(5)路面体系分析的多相层合弹性半空间理论(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 路面体系上车辆荷载模型的分类 |
1.3 地基模型及静动力响应研究现状 |
1.3.1 地基土介质常用的力学模型 |
1.3.2 静动力响应研究现状 |
1.4 路面模型及静动力响应研究现状 |
1.4.1 路面板常用力学模型 |
1.4.2 静动力响应研究现状 |
1.5 现状综述 |
1.6 本文的主要工作 |
2 基于薄板理论的路面体系静动力响应 |
2.1 单相弹性地基与矩形薄板静动力基本方程的建立 |
2.2 弹性地基上路面板静态响应的计算分析 |
2.3 弹性地基上路面板动态响应的计算分析 |
2.3.1 路面体系的自振特性 |
2.3.2 路面体系动态响应分析 |
2.4 结论 |
3 路面体系三维弹性力学静动力响应研究 |
3.1 多相弹性介质的控制方程 |
3.1.1 土介质的平衡方程 |
3.1.2 阻尼公式 |
3.1.3 物理方程 |
3.1.4 几何方程 |
3.1.5 土体有效应力原理 |
3.1.6 孔隙流体平衡方程 |
3.1.7 渗流的连续方程 |
3.1.8 总控制方程的建立 |
3.2 多相弹性介质的边界条件 |
3.3 基于单相弹性介质模型的路面体系静动态响应的半解析理论 |
3.3.1 路面体系的力学模型 |
3.3.2 单相弹性介质静态响应的半解析理论 |
3.3.3 单相弹性介质动态响应的半解析理论 |
3.4 基于两相饱和弹性介质模型的路面体系静动态响应的半解析理论 |
3.4.1 两相饱和弹性介质的静态响应的半解析理论 |
3.4.2 两相饱和弹性介质的动态响应的半解析理论 |
3.5 可靠性的分析和验证 |
3.6 算例分析 |
3.6.1 算例1:基于弹性半空间地基模式的无限大路面三维静力分析 |
3.6.2 算例2:基于弹性半空间地基模式的有限大路面三维静力分析 |
3.7 小结 |
4 移动荷载作用下基于单相弹性半空间地基的路面体系三维动力响应研究 |
4.1 移动坐标系下基于单相弹性介质路面体系的动力控制方程 |
4.2 移动坐标系下单相弹性介质层单元的边界条件 |
4.3 单相弹性介质瞬态响应内部残数矩阵和边界残数矩阵 |
4.4 单相弹性介质稳态响应内部残数矩阵和边界残数矩阵 |
4.5 单相弹性介质三维动态响应半解析单元方程 |
4.6 可靠性分析和验证 |
4.7 算例:弹性半空间地基三维动态响应分析 |
4.7.1 移动均布恒载作用下弹性半空间地基的动力响应 |
4.7.2 移动均布恒载作用下考虑阻尼时弹性半空间地基的动力响应 |
4.7.3 移动简谐荷载作用下弹性半空间地基的动力响应 |
4.7.4 移动简谐荷载作用下考虑阻尼时弹性半空间地基的动力响应 |
4.7.5 参数分析 |
4.7.6 结论 |
4.8 小结 |
5 移动荷载作用下基于两相饱和弹性半空间地基的路面体系三维动力响应研究 |
5.1 移动坐标系下基于两相饱和弹性介质路面体系动力控制方程 |
5.2 移动坐标系下两相饱和弹性介质层单元的边界条件 |
5.3 两相饱和弹性介质瞬态响应内部残数矩阵和边界残数矩阵 |
5.4 两相饱和弹性介质稳态响应内部残数矩阵和边界残数矩阵 |
5.5 两相饱和弹性介质三维动态响应半解析单元方程 |
5.6 算例:移动荷载下饱和弹性半空间地基—弹性地基—路面系统动态响应 |
5.7 小结 |
6 结论 |
6.1 本文成果总结 |
6.2 进一步研究工作的展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 配筋混凝土板介质力学模型参数的确定 |
附录2 在学期间己录用、发表和完成的论文 |
(6)考虑摩阻效应的弹性地基梁幂级数解(论文提纲范文)
1 地基梁挠曲方程的建立及求解 |
2 计算分析 |
3 结语 |
(7)高速铁路无砟轨道密集过渡段路基动力试验与仿真分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 过渡段设计、填筑与处治所产生的问题 |
1.2.1 国内外过渡段的处理措施 |
1.2.2 国内外路-桥连接处存在的问题 |
1.3 高速铁路动力响应研究现状 |
1.3.1 理论分析 |
1.3.2 数值分析 |
1.3.3 现场测试 |
1.4 过渡段动力响应研究现状 |
1.5 研究现状总结 |
1.6 本文研究内容及方法 |
第二章 无砟轨道路-桥过渡段路基参数获取试验研究 |
2.1 引言 |
2.2 试验工点概况 |
2.2.1 地质地貌概况 |
2.2.2 路-桥过渡段设计 |
2.3 路基填料物理力学性质 |
2.3.1 击实特性 |
2.3.2 颗粒级配 |
2.3.3 静三轴试验 |
2.4 路基填料参数测试 |
2.4.1 试验原理与方法 |
2.4.2 试验结果分析 |
2.5 路基动刚度测试 |
2.5.1 试验原理与方法 |
2.5.2 刚度测试结果分析 |
2.6 路基变形综合模量 |
2.6.1 综合模量算法 |
2.6.2 试验过渡段综合模量的计算与对比 |
2.7 路基参数对比分析 |
2.7.1 不同波速测试成果的相关性分析与评价 |
2.7.2 波速法与激振法对比分析 |
2.8 本章小结 |
笫三章 列车动荷载模拟 |
3.1 引言 |
3.2 振动荷载产生机理 |
3.2.1 车轮因素 |
3.2.2 轨道不平顺 |
3.2.3 轨下结构影响因素 |
3.3 动荷载模拟 |
3.3.1 匀速移动简谐力 |
3.3.2 匀速移动恒力 |
3.3.3 各种激励载荷 |
3.3.4 轮轨接触力模型 |
3.3.5 数定法模拟动荷载 |
3.4 动载荷计算 |
3.5 动载荷对比分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 无砟轨道过渡轨道/路基系统模型的建立及求解 |
4.1 引言 |
4.2 动力本构模型 |
4.3 阻尼模型 |
4.4 人工边界 |
4.5 车辆载荷表述及实现 |
4.6 系统方程的建立 |
4.7 过渡段模型的建立 |
4.7.1 模型的建立 |
4.7.2 不同单元间耦合连接 |
4.7.3 约束方程的处理 |
4.7.4 平衡解答和隐式时间积分 |
4.8 模型的验证 |
4.8.1 自振频率的验证 |
4.8.2 时程曲线线的验证 |
4.8.3 仿真值与实测值对比分析 |
4.8.4 不同建模方法仿真值与实测值对比分析 |
4.9 本章小结 |
第五章 基于模态叠加法的车辆/轨道/路基过渡段耦合模型的建立 |
5.1 引言 |
5.2 过渡段车辆-轨道(路基)系统动力分析模型的建立 |
5.2.1 动力组车辆模型及其运动方程的建立 |
5.2.2 轨道/路基结构动力模型 |
5.3 列车/轨道耦合模型 |
5.3.1 车轮/钢轨约束方程 |
5.3.2 列车/钢轨相互作用矩阵 |
5.3.3 车轨系统耦合运动方程的积分求解 |
5.4 过渡段不平顺 |
5.4.1 刚度不平顺 |
5.4.2 几何不平顺 |
5.4.3 随机不平顺 |
5.5 车线耦合模型程序的编制 |
5.5.1 车辆/轨道耦合系统动力分析程序 |
5.5.2 轨面粗糙度的程序 |
5.6 实例计算 |
5.7 本章小结 |
第六章 过渡段动力响应信号测试及分析 |
6.1 引言 |
6.2 信号分析 |
6.2.1 频域分析 |
6.2.2 小波去噪法 |
6.2.3 数值积分 |
6.2.4 平滑处理 |
6.2.5 随机数据时域统计 |
6.2.6 本章分析思路 |
6.3 动车试验概况 |
6.3.1 测试工点概况 |
6.3.2 测试仪器及元件埋设 |
6.3.3 试验概况 |
6.4 路-桥过渡段动力响应测试结果与分析 |
6.4.1 频域分析 |
6.4.2 动响应典型时域曲线及统计分析 |
6.4.3 动响应幅值沿线路方向分布特征 |
6.4.4 动响应幅值沿路基深度方向分布特征 |
6.4.5 动响应幅值随行车速度的变化 |
6.4.6 动响应幅值随列车行驶方向的变化 |
6.4.7 车辆轴重对动响应幅值的影响 |
6.4.8 邻线行车对动响应幅值的影响 |
6.5 本章小结 |
第七章 过渡段结构设计及相邻过渡段之间动力特性相互影响分析 |
7.1 车辆轨道路基动力学特性评价指标 |
7.1.1 车辆运行安全性评价指标 |
7.1.2 车辆运行平稳性评价指标 |
7.1.3 轨道/路基动力评价指标 |
7.2 过渡段结构对动力响应影响因素分析 |
7.2.1 过渡段长度对过渡段路基动力特性的影响 |
7.2.2 过渡段轨面弯折的影响 |
7.2.3 过渡段差异沉降对路基动力影响分析 |
7.2.4 过渡段刚度对路基动力影响分析 |
7.2.5 过渡段型式对过渡段动力特性的影响 |
7.3 相邻过渡段对路基动力影响分析 |
7.4 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 本文研究工作总结 |
8.2 本文主要创新 |
8.3 对今后研究工作的展望 |
参考文献 |
攻读学位期间主要的研究成果 |
致谢 |
(8)考虑水平摩阻力的Winkler地基有限长梁非线性受力分析(论文提纲范文)
引 言 |
1 基本方程的建立 |
2 位移形函数及求解 |
2.1 位移形函数的假设 |
2.2 非线性代数方程组的建立 |
2.3 非线性代数方程组的求解 |
2.4 位移及内力计算 |
3 计算分析 |
4 结 语 |
(9)基于再生核质点法的地基承载力及边坡稳定性分析(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 土体稳定性研究现状 |
1.1.1 极限平衡法 |
1.1.2 滑移线场法 |
1.1.3 极限分析法 |
1.1.4 数值分析法 |
1.2 无网格法研究进展 |
1.2.1 无网格法的研究历史 |
1.2.2 无网格法的近似函数及离散方案 |
1.2.3 无网格法与有限元法的比较 |
1.3 本文主要工作 |
2 再生核质点法的基本理论及其在弹性问题中的应用 |
2.1 无网格法的近似方案 |
2.1.1 移动最小二乘近似 |
2.1.2 单位分解近似 |
2.2 再生核质点法的基本理论 |
2.2.1 再生核近似 |
2.2.2 再生核质点法 |
2.2.3 RKPM的核函数 |
2.2.4 多维RKPM形函数 |
2.3 位移边界条件的实现 |
2.4 非连续问题中权函数与近似函数的处理方法 |
2.4.1 可视规则 |
2.4.2 衍射规则 |
2.4.3 透射规则 |
2.5 二维弹性问题的变分原理及离散形式 |
2.5.1 二维弹性问题的基本方程 |
2.5.2 变分原理及离散形式 |
2.5.3 RKPM的数值积分方案 |
2.6 数值算例 |
2.6.1 无限大开孔方板 |
2.6.2 悬臂梁 |
2.7 小结 |
3 岩土弹塑性问题的再生核质点法实现 |
3.1 岩土材料的弹塑性模型 |
3.1.1 屈服条件 |
3.1.2 塑性位势和流动法则 |
3.1.3 硬化规律 |
3.1.4 加载卸载准则 |
3.1.5 弹塑性增量应力应变关系 |
3.2 变分原理及离散形式 |
3.2.1 一种变换的RKPM形函数 |
3.2.2 离散格式 |
3.3 弹塑性增量分析RKPM求解格式 |
3.4 再生核质点法程序 |
3.5 算例验证 |
3.6 小结 |
4 条形浅基础极限承载力分析 |
4.1 地基承载力的传统理论方法 |
4.2 地基再生核质点法计算模型 |
4.2.1 计算模型 |
4.2.2 重力荷载的施加 |
4.3 地基承载力系数比较分析 |
4.3.1 土体模型及参数 |
4.3.2 承载力系数N_c |
4.3.3 承载力系数N_q |
4.3.4 承载力系数N_r |
4.3.5 地基极限承载力比较 |
4.4 双层地基极限承载力分析 |
4.4.1 基础宽度及超载对承载力的影响 |
4.4.2 基底粗糙度及沙层厚度对承载力的影响 |
4.5 小结 |
5 基于再生核质点法的边坡破坏及稳定性分析 |
5.1 强度折减法 |
5.2 关于边坡失稳判据的讨论 |
5.2.1 目前采用的失稳判据 |
5.2.2 边坡失稳判据算例分析 |
5.3 基于RKPM的边坡稳定性的影响因素分析 |
5.3.1 离散点密度的影响 |
5.3.2 屈服准则的影响 |
5.3.3 流动法则的影响 |
5.4 基于应变分析的临界滑动面确定方法 |
5.4.1 临界滑裂面的搜索方法 |
5.4.2 依据滑裂面确定安全系数 |
5.4.3 临界滑面搜索算例 |
5.5 双层土质边坡稳定性分析 |
5.6 含软弱夹层土质边坡的稳定性分析 |
5.7 小结 |
6 边坡稳定数值分析中浸润线的确定 |
6.1 潜水一维非稳态运动Boussinesq方程及线性化 |
6.2 用 Lie群变换求解非线性Boussinesq方程 |
6.3 线性化解答的误差 |
6.4 算例 |
6.5 小结 |
7 深圳地区滑坡工程实例分析 |
7.1 景亿山庄东侧滑坡 RKPM分析 |
7.1.1 滑坡区地形地貌 |
7.1.2 滑坡区工程地质条件 |
7.1.3 水文地质条件 |
7.1.4 滑坡分布特征及RKPM分析 |
7.2 深圳地区滑坡工程实例 |
7.2.1 梅林关口羊宝地山滑坡 |
7.2.2 木棉岭南侧滑坡 |
7.2.3 盐田海滨制药厂西北侧深盐路滑坡 |
7.2.4 平南铁路樟坑段滑坡 |
7.2.5 下坪垃圾填埋场进场公路滑坡 |
7.3 深圳地区边坡滑坡特点及规律 |
8 结论和展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
附录 浙江大学岩土工程研究所历届博士学位论文目录 |
(10)岩土工程中数值流形方法的应用与研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 岩土工程中的计算方法 |
1.2.1 数值方法 |
1.2.2 解析法 |
1.2.3 半解析法 |
1.3 流形方法的研究现状 |
1.3.1 数值流形方法 |
1.3.2 无网格流形方法 |
1.4 论文的研究目的和研究内容 |
1.4.1 研究目的 |
1.4.2 研究内容 |
1.4.3 技术路线 |
2 数值流形方法的基本理论及探讨 |
2.1 引言 |
2.2 数值流形方法的基本理论 |
2.2.1 数值流形方法的有限覆盖系统 |
2.2.2 一般有限覆盖上的权函数、覆盖函数和总体函数 |
2.2.3 基于有限单元网格的流形方法覆盖系统 |
2.2.4 基于有限元网格的覆盖函数、权函数和位移函数 |
2.2.5 流形单元的应变矩阵和刚度矩阵 |
2.2.6 流形单元的应力矩阵 |
2.2.7 流形单元的平衡方程 |
2.2.8 单纯形积分 |
2.2.9 覆盖接触理论 |
2.3 覆盖位移函数对刚度矩阵的影响分析 |
2.3.1 覆盖位移函数和刚度矩阵 |
2.3.2 原覆盖位移函数对刚度矩阵的影响分析 |
2.3.3 改进覆盖位移函数的提出 |
2.3.4 算例分析 |
2.4 原点坐标的选取对数值流形方法求解的影响 |
2.4.1 刚度矩阵和荷载矩阵 |
2.4.2 原点坐标的选择对求解的影响 |
2.4.3 坐标原点选择的建议 |
2.4.4 算例分析 |
2.5 小结 |
3 数值流形方法的广义变分原理与应用研究 |
3.1 引言 |
3.2 弹性力学的基本方程 |
3.3 数值流形方法的自然变分原理研究 |
3.3.1 自然变分原理 |
3.3.2 数值流形方法的自然变分原理 |
3.4 数值流形方法的广义变分原理研究 |
3.4.1 广义变分原理 |
3.4.2 数值流形方法的广义变分原理 |
3.5 基于广义变分原理的梁流形单元研究 |
3.5.1 梁弯曲问题的基本方程和势能泛函 |
3.5.2 梁弯曲问题的修正泛函 |
3.5.3 梁流形单元的覆盖位移函数 |
3.5.4 梁单元刚度矩阵和应变矩阵 |
3.6 基于广义变分原理的薄板流形单元 |
3.6.1 弹性薄板的基本理论和势能泛函 |
3.6.2 薄板弯曲问题的修正泛函 |
3.6.3 薄板流形单元的覆盖位移函数 |
3.6.4 薄板流形单元刚度矩阵和应变矩阵 |
3.7 算例分析 |
3.7.1 矩形截面的悬臂梁 |
3.7.2 两相邻边固定两相邻边自由的正方形板 |
3.7.3 弹性地基上四边自由正方形薄板 |
3.8 小结 |
4 弹性地基上中厚板分析的数值流形方法 |
4.1 引言 |
4.2 Winkler 地基上Mindlin 板的数值流形方法 |
4.2.1 Mindlin 板的基本理论 |
4.2.2 Winkler 地基模型及参数确定 |
4.2.3 与Winkler 地基共同作用的Mindlin 板数值流形方法理论 |
4.3 算例分析 |
4.4 小结 |
5 隧道结构计算的数值流形方法 |
5.1 引言 |
5.2 隧道结构的计算方法 |
5.2.1 刚体力学法 |
5.2.2 结构力学法 |
5.2.3 连续介质力学方法 |
5.3 隧道工程的数值流形方法模拟 |
5.3.1 隧道开挖卸荷的数值流形方法模拟 |
5.3.2 隧道衬砌结构的数值流形方法模拟 |
5.4 高低阶覆盖函数混合的数值流形方法 |
5.5 算例 |
5.5.1 隧道模型计算范围和参数 |
5.5.2 隧道模型网格划分 |
5.5.3 隧道模型的流形单元 |
5.5.4 计算成果分析 |
5.6 小结 |
6 数值流形方法的非线性分析研究 |
6.1 引言 |
6.2 本构模型分析 |
6.2.1 线性弹性模型 |
6.2.2 弹塑性模型 |
6.2.3 非线性弹性模型 |
6.3 数值流形方法的非线性分析. |
6.3.1 岩石大变形的增量流形元 |
6.3.2 中点增量法的数值流形方法非线性分析 |
6.4 三维数值流形方法的理论研究 |
6.4.1 三维流形单元的覆盖位移函数和权函数 |
6.4.2 三维数值流形方法的平衡方程 |
6.4.3 三维流形单元的单元矩阵 |
6.4.4 三维接触问题 |
6.5 计算程序设计 |
6.5.1 计算程序简介 |
6.5.2 VC++编程平台 |
6.5.3 程序类对象设计 |
6.5.4 程序计算流程图 |
6.6 实例分析 |
6.6.1 试桩分析 |
6.6.2 三维悬臂梁 |
6.6.3 浅地基基础沉降计算 |
6.7 小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要研究成果及结论 |
7.2 后继研究的展望及建议 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
作者在攻读博士学位期间发表的论文 |
四、在地基上梁板分析中移动最小二乘插值函数加权残值法的应用(论文参考文献)
- [1]沉管隧道管节接头剪力键地震响应分析[D]. 夏兰强. 江苏科技大学, 2019(03)
- [2]移动最小二乘法的快速算法及其应用[D]. 郭春贤. 重庆大学, 2016(03)
- [3]高层大底盘多塔楼结构与地基基础共同作用分析与施工过程监测[D]. 张玉星. 兰州理工大学, 2014(09)
- [4]杂交边界点法理论及其在薄板问题中的应用[D]. 谭飞. 华中科技大学, 2011(10)
- [5]路面体系分析的多相层合弹性半空间理论[D]. 曹彩芹. 西安建筑科技大学, 2011(07)
- [6]考虑摩阻效应的弹性地基梁幂级数解[J]. 赵明华,张玲,刘敦平. 铁道学报, 2010(06)
- [7]高速铁路无砟轨道密集过渡段路基动力试验与仿真分析[D]. 胡萍. 中南大学, 2010(01)
- [8]考虑水平摩阻力的Winkler地基有限长梁非线性受力分析[J]. 赵明华,张玲,马缤辉,赵衡. 土木工程学报, 2009(07)
- [9]基于再生核质点法的地基承载力及边坡稳定性分析[D]. 杨红坡. 浙江大学, 2008(08)
- [10]岩土工程中数值流形方法的应用与研究[D]. 周小义. 重庆大学, 2008(06)