非均匀分布随机结构面连通率的概率模型研究

对实际工程中常见的非均匀分布结构面情形,采用等效均匀的处理方法,将其转化为等效均匀分布区和空白区,从而建立了对非均匀分布结构面连通率的描述,提出了广义连通率的算法.通过实际工程的检验,证明这种处理方法的合理性和其工程意义.结果表明,考虑非均匀分布特征后,结构面的连通率会有大幅度的降低.     

考虑基岩影响的场地自振特性

建筑物与工程场地之间发生共振效应,是产生震害的一个主要原因。为了使建筑物避免与场地发生共振,开展工程场地自振特性的研究是非常必要的。但是,目前对场地自振特性研究普遍将下卧层基岩视为绝对刚性体,忽略场地土体与其下卧基岩之间的相互作用,这一假设与实际情况并不相符。为此,本文提出一种可以考虑基岩影响的计算场地自振周期方法。该方法假定场地基岩为无限大半空间弹性体,将不同周期简谐波作为从基岩入射至土层中的地震波,应用界面子波方法计算地面地震反应,根据最大反应值与谐波周期组成的反应谱确定场地自振周期。为了区别于地震工程中单自由度体系的地震反应谱法,本文称此计算方法为谐波激励谱法。应用此方法计算了某工程场地的自振周期,所得计算结果与文献资料非常吻合,据此验证了此方法的正确性。在此基础上,通过改变基岩波阻抗参数,计算得到考虑基岩影响的场地自振周期,研究了基岩对场地自振特性的影响。研究表明,尽管基岩变形性质不会影响场地自振周期的取值,但是却增大了其影响范围,对设计建筑物避让场地自振周期带来不利的影响。     

基于射线理论的边坡地震反应分析

从射线理论出发,研究了在地震P波作用下坡体临空面附近地震能量的分异和重分布现象,推导了坡体内动应力和动位移计算公式,并将这一理论应用于边坡地震响应分析。最后以单斜无限长边坡为例,从理论上探讨了坡体内地震动应力和动位移的分布规律     

动力机器基础振动的Lysmer理论法与有限元法的对比研究

采用有限元数值方法与理论计算法的对比研究,提出了一种验证动力机器基础Lysmer理论适用性的分析方法。首先根据二阶常系数非齐次微分方程理论,推求得到Lysmer方程的理论解,建立了动力基础的理论模型和相同条件下有限元数值试验模型,并分别采用有限元数值计算和理论计算得到在相同外周期动荷载作用下两种模型的位移历时曲线。计算结果发现,两种位移历时曲线的总体形状、初始相位和振动频率均非常接近,振幅之间存在明显的线性关系,反映出两者之间具有良好的可比性。     

地震波入射角对地震动特性的影响研究

在场地地震反应研究中,通常假定来自基岩的地震波是垂直向上传播的。但是这一假定与实际情况不符,越来越多的证据表明地震波是以某一角度倾斜向上传播,而且地震波入射角是影响场地地震反应的一个重要因素。为了揭示地震波入射角与地震动特性之间的关系,本文以均匀场地为例,假定地面与基岩面为无限大水平面,根据地震波的传播原理,确定从入射波到达地面同一点处的各条地震波路径,计算每条路径上地震波的到达时间及其振动幅值,然后按照到达时间对这些振动幅值进行叠加运算,计算得到的地震动时程就是场地反应的理论解;结合文献实例分别计算得到倾斜入射P波与S波作用下的位移时程,通过对比分析,验证该理论解法的正确性;应用此方法研究了地震动的幅值大小、持续时间、运动轨迹与地震波入射角的关系。研究表明,随着入射角的增大,P波作用引起的水平位移与S波作用引起的垂直位移通常会增大,地震动轨迹构成的轮廓面积也会随之增大,而地震动的持续时间总体减小。     

台阶式泄水建筑物下平底消力池时均压强

通过水工模型试验,研究了台阶式泄水建筑物在3种坡度下平底消力池底板上的时均压强及其形成的特点.结果表明,时均压强最大值出现在水流冲击消力池底板处,位于xo/h=-0.17～1.8之间,压强水头的比值yp/hk最大可达5.4,其压强随泄槽坡度和流量的增加以及台阶高度的减小而增大;时均压强最小值出现在水流冲击处下游,位于xi/lj=0.09～0.58之间,以远驱水跃时压强最小,其值接近零,偶尔会出现很小的负值.     

节理岩体不连续面广义H-H迹长估计

总结了目前国内外已有的节理迹长估计概率模型,分析和提出了各种模型的特点及局限性.在此基础上,从结构面与统计窗口交切关系出发,在更为严密的考虑结构面产状特性(倾角)的基础上,提出了一种新的结构面迹长估计模型,即广义的H-H迹长估计模型,并采用实际数据对该模型的可靠性进行了检验.     

基于模式识别技术岩体裂隙图像的智能解译方法研究

结构面是岩体的重要组成部分,是控制在工程荷载作用下岩体力学作用方式及其力学响应的主要因素之一.裂隙是岩体中最常见的一类结构面,而且具有数量大、分布广和随机性强等特点,因此对裂隙的调查、测量和统计是划分岩体类别、评价岩体质量和提取岩体物理力学参数的基础.但是,传统的裂隙调查尚处于低效的手工操作阶段.为了提高工作效率,节约工程费用,寻求一种高效、简便、实用的现场测量方法是非常必要的, 而数字摄影和数字图像处理为实现这一目标提供了强有力的技术支持.为此,利用图像识别方法,对裂隙图像的智能识别进行了研究,并自编了相应的处理程序,获得了初步研究成果.