余翔
- 作品数：12 被引量：99H指数：9
- 供职机构：大连理工大学水利工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金教育部“新世纪优秀人才支持计划”更多>>
- 相关领域：建筑科学水利工程交通运输工程更多>>
- 沥青混凝土心墙坝三维有限元静动力分析被引量：23
- 2014年
- 针对沥青混凝土心墙均质坝,运用非线性三维有限元法进行静动力分析.对大坝填筑与蓄水阶段分别进行模拟,并计算了沥青混凝土心墙坝动力响应,分析了坝高、动剪切模量、地震峰值加速度及地震波对心墙最大动剪应变的影响,总结了心墙应力与变形、动剪应变分布规律.结果表明:静力状态下,尤其是满蓄期,应重点关注心墙坝肩处、顶部和底部区域,且高心墙处于更不利的应力与变形状态.地震作用下,动剪应变最大值发生在河谷中央心墙顶部区域,但动剪应变幅值较小,一般不超过0.5%.
- 孔宪京余翔邹德高周扬
- 关键词：沥青混凝土心墙坝三维有限元静动力分析
- 覆盖层上土石坝非线性动力响应分析的地震波动输入方法被引量：10
- 2018年
- 较多已建和待建的土石坝直接修筑于覆盖层上,合理描述土石坝与覆盖层之间的动力相互作用对大坝抗震安全评价至关重要。基于等效荷载和人工边界的地震波动输入方法能较好地反映出结构-地基之间的相互作用并得到了广泛应用。等效荷载和人工边界参数在均质线弹性地基条件下易于获得,而对于覆盖层地基,土体动力非线性特性给求解带来很大困难。鉴于此,首先根据覆盖层侧向边界的位移模式,发展了能高效、精确地获取多向地震动垂直入射时均质或成层覆盖层自由场非线性动力响应的简化模型;结合能动态实时获取地基材料参数的非线性人工边界,发展了一套覆盖层上土石坝非线性动力响应分析的地震波动输入方法。算例表明,发展的地震波动输入方法可大大减小计算网格量,并能较好地反映覆盖层对地震动频谱特性的影响且具有较高的精度。
- 余翔孔宪京邹德高周晨光
- 关键词：土石坝覆盖层自由场
- 近断层脉冲型地震动对深厚覆盖层上高土石坝动力响应的影响研究被引量：3
- 2019年
- 近年来,近断层地震动引起了工程界的密切关注,水工方面的相关研究主要集中在混凝土重力坝,对高土石坝的研究甚少,尤其是近断层脉冲型地震动的影响尚不明确。因此,结合我国西部强震区一些已建和拟建在深厚覆盖层上的高土石坝,开展脉冲型地震动对高土石坝抗震安全的影响研究是十分必要的。采用弹塑性本构模型进行有限元计算,对比分析脉冲型与非脉冲型地震动作用下大坝的动力响应。结果发现,脉冲型地震动对深厚覆盖层上高土石坝的加速度响应有一定影响,并使坝体在极短的持时内产生较大的坝体变形,不利于大坝安全。因此,建议在强震区、深厚覆盖层上修建高土石坝时,将近断层脉冲型地震动作用下的大坝抗震安全评价作为一个关键环节。
- 韩慧超韩慧超周晨光孟涛周晨光
- 关键词：深厚覆盖层高土石坝加速度响应
- 混凝土防渗墙变形与应力分布特性被引量：12
- 2017年
- 以建于覆盖层上的土石坝为背景,对80m深覆盖层上的沥青混凝土心墙坝进行填筑和蓄水三维有限元数值精细模拟,采用非协调元模拟防渗墙单元以更精确地描述其弯曲变形模式.分析不同加载时段防渗墙的变形规律,并讨论墙体应力分布规律及其拉应力产生演化机理.结果表明:满蓄期,防渗墙岸坡附近的弯曲变形较大,是较危险部位,墙体下游侧的岸坡附近处于受拉状态.弯曲引起的墙体下游侧拉应力与下游墙面的夹角基本小于30°,且在下游墙面的投影偏向坝轴向.改善下游侧覆盖层土体特性能有效降低该区域的拉应力.研究成果可为深厚覆盖层中防渗墙的合理设计提供参考.
- 余翔孔宪京邹德高
- 关键词：深厚覆盖层混凝土防渗墙三维有限元拉应力
- 钢纤维混凝土对面板堆石坝的抗震加固效果研究
- 对250m级的面板堆石坝进行了弹塑性地震反应分析，研究了钢纤维混凝土对面板堆石坝的抗震加固效果。结果表明，加固前后面板的损伤区域均在2/3坝高以上；将面板1/2坝高以上区域采用钢纤维混凝士加固后，损伤范围和损伤程度明显减...
- 邹德高屈永倩孔宪京余翔张宇
- 关键词：钢纤维混凝土面板堆石坝抗震加固弹塑性分析
- 近断层地震动作用下面板堆石坝的加速度分布系数被引量：9
- 2018年
- 我国西部地区有很多已建、在建及拟建的高土石坝工程,坝高已达200 m以上,这些高坝有的位于地震断裂带附近。规范中关于地震加速度动态分布系数的规定仅适用于高度70 m(8、9度烈度)和150 m(7度烈度)以下的大坝,且没有考虑近断层地震动的特点。本文分别对高度为40、70、150和200 m面板坝进行动力反应分析,将规范谱人工波与近断层地震动作用下面板堆石坝的加速度反应进行对比。结果表明,近断层地震动作用下的大坝最大加速度明显大于规范谱人工波。通过总结近断层区域大坝的加速度分布规律,建议了适用于近断层区域面板堆石坝的加速度分布系数,可为大坝的抗震设计提供参考。
- 邹德高韩慧超孔宪京余翔
- 关键词：土石坝近断层地震动
- 基于混凝土不均匀性面板堆石坝面板损伤分析被引量：1
- 2017年
- 将混凝土面板堆石坝中面板混凝土视为宏观上均质、细观上不均匀的材料,结合统计学原理,考虑材料参数分布的随机性,通过二维有限元数值分析,研究了混凝土的弹性模量和抗拉强度随机性对面板堆石坝面板动力损伤分布规律的影响。计算结果表明:不考虑面板混凝土材料参数随机性时,(0.65~0.85)H(H为坝高)处面板顺坡向应力较大,拉损伤主要发生在0.8H(H为坝高)附近的面板处;随着混凝土材料不均匀性增大,发生拉损伤的部位趋于分散,但主要集中在(0.4~0.9)H范围内的面板。因此这部分面板应该是抗震设计的重点区域。采用混凝土弹脆性细观损伤模型,考虑材料参数的随机性,能够直观地阐明混凝土面板的地震破坏过程和损伤分布,便于了解面板薄弱环节,研究成果可以为混凝土面板堆石坝抗震设计提供参考。
- 徐斌刘小平邹德高孔宪京余翔
- 关键词：面板堆石坝混凝土
- 钢纤维混凝土面板堆石坝的抗震性能数值分析被引量：15
- 2016年
- 混凝土面板的损伤开裂是威胁面板堆石坝安全的重要因素,纤维混凝土是减小面板开裂的工程措施之一。本文将钢纤维混凝土的本构关系引入到了塑性损伤模型中,并联合广义塑性模型,对200 m级的面板堆石坝进行了弹塑性地震反应分析,分别研究了钢筋混凝土面板和钢纤维混凝土面板的动力损伤及发展过程,并考虑了不同钢纤维含量的影响。结果表明,塑性损伤模型可以较好地模拟钢纤维混凝土的应力-应变关系;钢含量相同时,钢筋混凝土面板和钢纤维混凝土面板的损伤区域均在2/3坝高以上;相比于钢筋混凝土面板,钢纤维混凝土面板地震损伤程度降低了18%,损伤范围减小55%;钢纤维含量从70 kg/m3增加到110 kg/m3后,钢纤维混凝土面板的损伤程度降低14%,损伤范围减小80%。研究结果对钢纤维混凝土应用于强震区面板坝的面板抗裂和提高大坝极限抗震能力提供了依据。
- 孔宪京屈永倩邹德高张宇余翔
- 关键词：钢纤维混凝土面板堆石坝塑性损伤模型弹塑性分析
- 一种高效的FE-PSBFE耦合方法及在岩土工程弹塑性分析中的应用被引量：21
- 2018年
- 针对复杂岩土工程结构建模困难、耗时费力的难题,结合八叉树网格离散技术,对网格中的六面体采用等参单元,对于非六面体采用多面体比例边界有限单元(PSBFE),建立了一种快速、高效的FE-PSBFE弹塑性耦合数值分析方法。采用实现的PSBFE对标准土石坝进行数值模拟,验证了其正确性和计算精度;通过典型复杂心墙坝对提出FE-PSBFE耦合方法的灵活性、通用性和高效性进行了研究,研究结果表明:与传统FEM相比,该耦合方法可大幅加速模型前处理进程,解决了复杂三维空间河谷形状、水平分层填筑和材料分区导致的网格剖分难题,几十万单元的网格划分一般仅需几分钟;与PSBFE相比,显著提高了岩土结构弹塑性分析的效率,FE-PSBFE可减少超过80%的求解时间。FE-PSBFE耦合方法对其他复杂几何条件的工程问题也具有良好的实用性,为快速精细化抗震分析提供了技术手段。
- 孔宪京陈楷邹德高刘锁余翔
- 关键词：岩土工程弹塑性分析
- 覆盖层中混凝土防渗墙的三维河谷效应机制及损伤特性被引量：9
- 2019年
- 土石坝覆盖层中混凝土防渗墙的性能对大坝设计及安全评价至关重要,由于传统数值方法局限于非线性弹性,难以开展深入研究。本文首先通过系统的三维非线性有限元数值模拟,聚焦墙体变形模式及应力分布空间特征,研究三维河谷效应机制;然后针对墙体计算应力超过材料强度的现象,开发了混凝土三维塑性损伤模型和堆石体本构模型协同分析的自适应增量迭代算法,揭示了防渗墙的损伤-应力特性;最后讨论了防渗墙性能评价分析的思路。结果表明:在墙体弯曲变形及覆盖层负摩阻力的联合作用下,防渗墙的三维河谷效应表现突出:墙体拉应力的方向偏于轴向,随弯曲变形增大逐渐向竖向偏转,且其峰值存在临界坡度和临界深度。线弹性分析便于认识防渗墙的受力-变形-应力规律,但不适用于评估复杂条件下墙体的防渗性能。损伤分析能描述混凝土的材料特性,反映墙体结构的破损特征,其损伤因子可与防渗性能建立联系,用于评价防渗墙安全更加合理和准确。
- 余翔余翔孔宪京邹德高
- 关键词：覆盖层混凝土防渗墙安全评价
