国家自然科学基金(50378050)
- 作品数：8 被引量：152H指数：6
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- 饱和可液化土中地下结构在震后固结中的响应被引量：5
- 2007年
- 饱和可液化土中地下结构在强震作用下会由于土层液化而上浮,从而对地下结构造成破坏。可液化土在地震结束之后,将由于超静孔隙水压力的消散而产生固结变形,而地下结构在土层震后固结过程中的响应是一个值得研究的问题。以地下结构在土层震后固结过程中的垂直位移为重点,应用非线性动力两相体有限元方法研究饱和可液化土和地下结构相互作用体系在地震后土层固结过程中的响应。研究结果表明,地下结构的上浮趋势不会在地震结束时立即结束,而是在土层超静孔隙水压力经过一段时间的重分布及消散以后停止,之后地下结构有一定的沉降位移,但沉降位移远小于上浮位移,因此地下结构在震后会残留向上的垂直位移。文中还讨论了土层的应力路径响应、水压消散过程及截断墙与土层渗透系数对地下结构在震后固结过程中响应的影响,试图讨论饱和可液化土中地下结构在震后固结中响应的机理。
- 刘华北宋二祥
- 关键词：地下结构地震液化固结
- 饱和砂土地层中隧道结构动力离心模型试验被引量：33
- 2008年
- 饱和砂土地层中隧道结构可能会因地震地基液化而发生破坏。通过对可液化地层中地铁隧道结构的地震反应进行动力离心模型试验,研究了饱和松砂地基在地震作用下的反应特性、可液化地层中地铁隧道结构的上浮及变形特性和设置截断墙对限制隧道结构上浮的效果等问题。研究结果表明,地基液化引起的隧道衬砌上的附加变形内力以及隧道上浮量主要受地基液化时土水压力的变化影响。截断墙的设置限制了隧道两侧土体向隧道下方流动的趋势,有效减小了隧道结构的上浮量。
- 刘光磊宋二祥刘华北龚成林
- 关键词：离心机试验砂土液化地下结构
- 埋深对地下结构地震液化响应的影响被引量：17
- 2005年
- 应用非线性液固两相体动力有限元方法研究饱和可液化土中地下结构在水平地震作用下埋深的响应。分析了地震液化情况下地下结构埋深对于结构上浮、加速度、水平位移以及响应结构内力的影响,讨论了非液化土中地铁地下结构地震响应随埋深的影响。结果表明,埋深的增加可以减少地铁地下结构由于土体液化所导致的结构上浮;同时,虽然地下结构地震作用所导致的内力随着埋深的增加有小幅度的上升,但由于深埋地铁地下结构的强度往往比浅埋的为高,因此在相同水平地震的作用下,浅埋地铁结构可能更加危险。
- 刘华北宋二祥
- 关键词：地下结构液化埋深
- 截断墙法降低地下结构地震液化上浮被引量：10
- 2006年
- 位于饱和可液化土中的地下结构在地震激励下会由于土层液化而上浮,从而对结构造成严重破坏,设置截断墙是减少这种破坏的有效措施,在国外已经得到成功应用。但是,截断墙减小地下结构地震液化上浮的工作机理尚不明了,其设计参数的影响亦亟待进一步研究。采用以动力两相体有限元法,分析了钢板桩截断墙在不同地震强度激励下降低地下结构地震液化浮的效果,探讨了其工作机理。分析结果表明截断墙对降低地下结构地震液化上浮有明显效果。同时,通过对地层中超静孔隙水压、土体变形、应力路径、应力-应变关系的分析发现,截断墙的主要作用在于抑制可液化土的变形和流动。虽然,在较弱地震激励下截断墙可以抑制超静孔隙水压的上升,但在较强地震作用下超静孔隙水压不减反增,通过分析解释了这种矛盾。同时还分析了钢板桩的水平位置、嵌入下卧非液化土层深度与地下结构搭接长度等设计参数对降低地下结构上浮影响,为钢板桩截断墙的设计提供科学依据。
- 刘华北宋二祥
- 关键词：地下结构地震液化上浮
- 饱和无限地基数值模拟的粘弹性传输边界被引量：21
- 2006年
- 在饱和地基动力反应的有限元分析中,需要对有限大小网格的边界条件进行处理,以反映实际地基在空间上的无限性。根据Biot动力固结理论,提出了一种适用于两相体时域动力分析的粘弹性边界条件。数值分析结果显示,该边界可较好地模拟远场介质的作用以及土体的辐射阻尼,具有良好的低频稳定性。还讨论了其精度及适用范围。
- 刘光磊宋二祥
- 关键词：饱和多孔介质有限元法
- 考虑土体分层性的大型地下结构地震液化上浮响应研究
- 在饱和土耦合作用与土与结构相互作用理论基础上,以双洞口地铁隧道为例,用有限元法研究地下结构在地震液化作用下的上浮响应,在研究中考虑了土体的分层性。应用先进的广义塑性模型模拟可液化土的动力特性。在有限元分析中充分考虑孔隙水...
- 刘华北宋二祥
- 关键词：地下结构液化上浮
- 文献传递
- 可液化土中地铁结构的地震响应被引量：62
- 2005年
- 在饱和土耦合作用与土和结构相互作用理论基础上,以地铁车站为例,用有限元法研究地下结构在地震液化作用下的响应。所采用的软件为动力两相体非线性有限元软件 Dyna-Swandyne-II,该软件可以应用先进的 Pastor-Zienkiewicz III 广义塑性模型模拟可液化土的动力特性,应用 u-p 形式的 Biot 方程,在有限元分析中充分考虑孔隙水与土之间的耦合,同时考虑地下结构与饱和土在动力作用下的非线性相互作用。分析了地铁车站的动力响应,包括地铁内力、加速度以及地铁位移。研究结果表明,地铁结构在地震液化作用下会产生较大的上浮,从而对结构造成比较严重的破坏;地铁结构在地震作用下的最大内力位于结构的交接处。因此,结构交接处的配筋应该格外小心。
- 刘华北宋二祥
- 关键词：地下结构动力相互作用上浮
- 地下结构横断面地震反应简化计算方法探讨被引量：4
- 2009年
- 针对矩形断面地下结构断面内地震变形及内力分析的相互作用系数法进行研究。首先分析了柔度比、结构埋深及尺寸等对土-地下结构相互作用系数的影响,提出在考虑这些因素影响的情况下相互作用系数的计算方法;进而针对目前文献中多考虑地下结构变形的计算,对相应内力的计算研究较少的情况,提出了一种加载方法。利用该方法,可由已计算的结构变形算出较准确的结构内力;最后,对所提出的加载方法的主要影响因素进行了分析。
- 龚成林宋二祥刘光磊
- 关键词：地下结构抗震设计
- 可液化地层中地铁隧道地震响应数值模拟及其试验验证被引量：43
- 2007年
- 饱和砂土地层中的地下结构在地震作用下可能因地基液化而发生破坏。采用动力固结两相体有限元程序DIANA SWANDYNE-II对可液化地层中地铁隧道结构的地震响应进行了模拟,并与动力离心模型试验结果对比以验证其效果。选用广义塑性模型Pastor-Zienkiewicz III模拟可液化土的动力特性,基于Biot方程的u–p形式建立有限元方程,进行饱和土动力固结的耦合计算。计算表明,该数值模型可较合理地模拟地下结构的地震反应特性,计算结果与试验现象基本相符。地基液化引起的结构附加内力及隧道上浮主要受地基液化时土水压力变化的影响,截断墙的设置可有效减轻隧道结构的上浮。
- 刘光磊宋二祥刘华北
- 关键词：动力有限元砂土液化地下结构离心机试验
