浙江省自然科学基金(LY12E09006)
- 作品数：17 被引量：49H指数：5
- 相关作者：闻敏杰高华喜陈学丽徐金明姚署霖更多>>
- 相关机构：嘉兴职业技术学院浙江海洋学院上海大学更多>>
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- 半封闭分数导数粘弹性衬砌隧道的频域响应被引量：1
- 2012年
- 混凝土衬砌具有粘弹性性质,以往的经典Kelvin模型、弹性理论和壳体理论都不能刻画其蠕变的全过程.论文基于饱和多孔介质理论,在频率域研究了轴对称荷载和流体压力作用下饱和粘弹性土中半封闭分数导数型衬砌隧洞的稳态动力响应.在引入隧洞部分透水边界条件的基础上,通过分数阶导数粘弹性模型描述衬砌的应力-位移本构关系,并利用衬砌内边界以及接触面的连续性条件,得到了饱和土和衬砌的应力、位移和孔压解答.考察了分数导数阶数、材料参数以及衬砌和土体相对渗透系数的影响.研究表明:分数导数阶数对系统响应影响较大,且依赖于衬砌的材料参数.另外,相对渗透系数对系统响应的影响很大.
- 高华喜闻敏杰
- 关键词：频域响应
- 黏弹性圆柱形衬砌结构振动响应的解析解被引量：1
- 2014年
- 在频率域内采用解析方法研究了考虑质量耦合效应的饱和黏弹性地基土中圆柱形衬砌结构的振动响应问题。首先,将土骨架视为具有Kelvin-Voigt本构的黏弹性体,利用Biot波动方程模拟饱和黏弹土体,通过引入位移势函数,得到了简谐荷载作用下饱和黏弹性地基土的位移、应力和孔隙水压力的解析表达式。其次,将衬砌等效为黏弹性体,根据黏弹性理论,推导得到了圆柱形衬砌结构的振动响应解答。再次,通过衬砌内边界上的边界条件以及衬砌和土体界面处位移和应力连续性条件,确定了待定系数的表达式。最后,讨论了饱和土和衬砌各参数对衬砌结构振动响应的影响,并与单相黏弹性土进行了对比。数值分析结果表明:耦合质量项不能忽略;土骨架的黏滞阻尼系数对衬砌振动响应较大影响,而衬砌的阻尼系数影响较小。流固相互作用系数对衬砌结构的振动响应的影响与边界孔隙水的渗透性有关。
- 闻敏杰
- 关键词：隧道工程
- 饱和黏弹性地基土中管桩纵向振动研究
- 用解析方法在频率域内研究考虑质量耦合效应的饱和黏弹性地基土中管桩的纵向振动特性。基于Biot理论,采用薄层法,推导得到饱和黏弹性地基土的位移、应力等的表达式。将管桩等效为一维弹性杆件处理。根据界面连续性条件,给出饱和黏弹...
- 应跃龙罗海亮闻敏杰
- 关键词：管桩纵向振动
- 文献传递
- 非完全粘结下饱和土中桩扭转振动的解析解被引量：3
- 2014年
- 采用解析方法研究了桩土界面非完全粘结条件下饱和土中端承桩的扭转振动问题。利用Kelvin模型模拟饱和土层和端承桩接触面的相对滑移,与以往桩土界面连续性模型进行了对比。根据Biot波动原理,采用Novak薄层法推导了饱和土层对扭转振动桩的动力阻抗。将端承桩等效为Euler-Bernoulli杆模型,给出了桩顶动刚度因子和等效阻尼随激励频率的响应。通过算例分析了相对滑移和连续性两种模型条件下桩顶刚度因子和等效阻尼的差异。结果表明:当外荷载激励频率较大时,完全粘结条件下桩顶动刚度和动阻尼的振幅小于滑移条件下桩顶动刚度和动阻尼的振幅。因此,采用非完全粘结条件模拟桩土接触面更为合理。
- 闻敏杰徐金明
- 关键词：饱和土端承桩扭转振动解析解
- 深埋圆形隧洞非饱和土-衬砌结构系统的动力特性被引量：6
- 2016年
- 采用解析方法在频率域内研究了深埋圆形隧洞非饱和土-衬砌结构系统的动力特性。基于Bishop非饱和土有效应力原理和单相流固结理论,建立了单相流条件下非饱和土的运动方程。通过位移势函数解耦,得到了非饱和土在简谐荷载作用下的动力响应解答。将衬砌结构视为均匀弹性介质,基于弹性理论,得到了简谐荷载作用下圆柱形衬砌结构的稳态形式解答。利用土体与衬砌界面的连续性条件和衬砌结构内边界上的边界条件,确定了表达式的待定系数。在此基础上,考察了饱和度、吸力折减系数、衬砌厚度等参数对非饱和土响应幅值的影响。结果表明:随着衬砌厚度的增加,系统响应幅值逐渐减小;饱和度和吸力折减系数对孔隙水压力幅值的影响较大,而对径向位移和环向应力幅值的影响较小。
- 刘洪波刘洁闻敏杰
- 关键词：非饱和土动力特性解析解
- 准饱和粘弹性土-隧道衬砌系统的动力特性被引量：6
- 2013年
- 将衬砌和土骨架分别视为多孔弹性材料和具有分数阶导数本构关系的粘弹性体,在频率域内研究了饱和度对分数导数型准饱和粘弹性土-半封闭圆形隧洞弹性衬砌系统动力特性的影响。将水-气混合物视为一种均匀流体,基于Biot两相动力固结理论和弹性理论,分别得到了简谐轴对称荷载和流体压力作用下分数导数型准饱和粘弹性土的位移、应力和孔压以及衬砌的位移和应力解析表达式。利用衬砌内边界上的边界条件及土体和衬砌界面处的连续性条件,得到了待定系数的具体表达式。通过算例分析,发现:衬砌和土体相对渗透系数对孔压幅值的影响与饱和度有关;流体压力作用下,随着饱和度的减小,位移幅值逐渐增大。另外,分数导数模型参数对系统动力响应有较大影响。
- 高华喜闻敏杰
- 关键词：隧道工程准饱和土衬砌结构
- 具有球形空腔饱和土分数导数黏弹性土的动力特性被引量：4
- 2013年
- 将土骨架视为具有分数阶导数本构关系的黏弹性体,基于Biot两相饱和介质模型,建立具有球形空腔饱和分数导数黏弹性土体稳态振动的控制方程。通过引入势函数,得到球对称情形下具有球形空腔饱和分数导数黏弹性土体的位移、应力和孔隙流体压力等解析表达式。考察分数导数模型参数和饱和土参数等对土体振动特性的影响,结果表明,流体压缩性对饱和土体的动力特性有显著影响,而土骨架压缩性和流-固耦合系数的影响相对较小;分数导数阶数对土体动力特性的影响与材料参数比的取值有关。同时,边界不排水条件下饱和土体的动力响应大于排水条件下饱和土体的动力响应。
- 闻敏杰杨骁高华喜
- 关键词：分数导数解析解
- 深埋圆柱形隧洞黏弹性衬砌-土系统稳态振动的解析解被引量：1
- 2014年
- 衬砌和土体具有黏弹性性质.将土骨架和衬砌结构视为具有分数阶导数本构的黏弹性体,在频率域内研究了深埋圆柱形隧洞衬砌和土体系统的动力特性.基于黏弹性理论,根据界面连续性条件,分别得到了黏弹性土体和衬砌结构的径向位移、应力等的解析表达式.在此基础上,对比分析了经典弹性土和弹性衬砌系统、分数导数黏弹性衬砌和土体系统的动力特性.考察了土体和衬砌的模量比、衬砌厚度、分数导数阶数、材料参数比对系统动力响应的影响.结果表明:经典弹性土和弹性衬砌系统与分数导数黏弹性衬砌和土体系统的动力特性存在较大差异.随着分数导数阶数的增加,衬砌的径向位移和环向应力幅值明显减小;土体的黏性对系统动力特性的影响大于衬砌黏性的影响.
- 陈学丽闻敏杰
- 关键词：衬砌结构解析解
- 具有圆形隧道的准饱和黏弹性土振动响应被引量：5
- 2013年
- 采用解析方法在频率域内研究简谐荷载作用下具有分数导数黏弹性衬砌的圆形隧道准饱和黏弹性土振动响应.假定混凝土衬砌为黏弹性材料,利用分数导数模型描述动力学行为.将水-气混合物视为一种均匀流体,采用Biot波动理论模拟准饱和黏弹性土.利用分数导数黏弹性衬砌内边界以及准饱和黏弹性土和衬砌结构界面处的连续性条件,得到准饱和黏弹性土和分数导数型衬砌动力相互作用时土体和衬砌的位移、应力和孔隙水压力等的解析表达式.讨论饱和度、衬砌厚度及分数导数本构参数对系统动力响应的影响.数值结果表明,分数导数阶数对系统响应的影响与衬砌材料参数比有关;饱和度对衬砌和土体界面处孔隙水的渗透性有较大影响;弹性衬砌条件下的系统响应大于分数导数黏弹性衬砌条件下的系统动力响应.
- 高华喜闻敏杰张斌
- 关键词：隧道工程动力相互作用解析解
- 内水压作用下粘弹性饱和土-隧洞衬砌相互作用被引量：6
- 2013年
- 混凝土衬砌既有粘弹性性质,又有渗透性。实际工程中内水压力值由衬砌和孔隙水共同承担,该文通过引入与孔隙流体体积分数有关的应力系数合理地分配了衬砌和孔隙水分别承担的内水压力值。根据衬砌和土体界面处衬砌中流体速度和土体中流体速度相等以及应力和位移连续性条件建立了部分透水边界条件。将衬砌和土体分别视为多孔粘弹性材料和液固两相介质,采用饱和多孔介质理论和粘弹性理论,在频率域内给出了内水压力作用下粘弹性饱和土-衬砌相互作用时饱和粘弹性土位移、应力和孔压和衬砌的位移和应力解析表达式。进行了参数研究,表明:应力系数以及衬砌和土体相对渗透系数对系统动力响应影响很大。另外,应力系数合理地确定了边界衬砌和孔隙水分别承担的内水压力值。
- 高华喜闻敏杰
- 关键词：多孔介质内水压力应力系数
