冷旷代
- 作品数：10 被引量：42H指数：5
- 供职机构：清华大学土木水利学院水沙科学与水利水电工程国家重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家杰出青年科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学水利工程石油与天然气工程更多>>
- 能源储备地下库群稳定性与连锁破坏分析被引量：15
- 2009年
- 基于变形加固理论关于结构失稳的严格定义及其集合逻辑表述,提出了基于不平衡力和最小塑性余能原理的地下储库群稳定性判别方法。在非平衡态弹塑性力学框架下,将经典有限元拓展到结构失稳后的分析,塑性余能范数即可作为库群失稳判据,而不平衡力及其发展则表征了库群失稳破坏的形态和演化路径。研究了单储库的稳定性、双储库结构在不同储库间距条件下的整体稳定性及连锁破坏规律,并应用于金坛盐矿油气储库群的稳定性分析和连锁破坏模拟计算分析。研究表明,不平衡力和塑性余能范数用来定量评价地下储库的稳定性是合适的。变形加固理论为评价库群整体稳定性、研究储库间相互作用以及破坏的时空演化提供了定量实用的分析方法,为地下储库群的灾变机制与防护研究打下基础。
- 杨强刘耀儒冷旷代吕庆超杨春和
- 结构变形稳定与控制理论及在岩土工程中的应用
- 常规的刚体极限平衡法难以适应对高坝坝基、高边坡、大型地下洞室群等大型岩体工程稳定评价及加固措施分析,需要在变形结构分析的基础上开展稳定与加固分析,而这是岩土数值分析方法的一个核心难点。在回顾总结变形稳定的特点和难点的基础...
- 杨强刘耀儒常强冷旷代周维垣杨若琼
- 关键词：拱坝坝肩边坡地下洞室
- 文献传递
- 高拱坝稳定与控制理论及其试验验证
- 本文首先将变形加固理论的基本要素展现在刚体极限平衡法上,以便更好地阐释和理解变形加固理论.本文的核心思想是强调结构破坏是一个渐进破坏过程,而不平衡力是其内在动力机制.围绕这一学术思想,本文探讨了变形稳定性评价,强度设计、...
- 杨强刘耀儒潘元炜冷旷代李波崔智雄杨若琼
- 关键词：高拱坝稳定性开裂控制
- 文献传递
- 基于非线性动力分析的隧洞稳定性评价被引量：6
- 2017年
- 随着地下洞室工程建设的增多,在复杂地质条件及动力条件下的地下洞室的稳定性受到越来越多的重视,其抗震稳定性及加固设计成为保证工程安全运行的重要课题。基于变形加固理论和过应力概念,提出采用塑性余能范数及不平衡力时程评价结构整体稳定性及局部失稳的分析理论。基于三维非线性有限元动力分析,提出适用于地下工程结构抗震稳定性评价的分析方法,并在三维非线性有限元程序TFINE中实现。地下工程结构稳定性的最危险状态通过塑性余能范数时程曲线来确定。通过不平衡力大小及分布的时程变化来确定容易破坏的部位,同时也可以为支护设计提供指导。对隧洞模型的应力位移反应做了分析,并将屈服区与不平衡力分布进行对比,并分析有、无衬砌对结构稳定性的影响。计算结果表明,不平衡力可以直观地表示结构的局部失稳情况,比采用位移、应力和围岩屈服区评价隧洞围岩稳定性更为准确、有效,塑性余能范数可以定量评价隧洞围岩的整体稳定性及围岩衬砌效果。
- 刘耀儒武哲书何柱杨强冷旷代
- 关键词：隧洞非线性动力分析
- 变形加固理论的力学基础与工程意义被引量：10
- 2011年
- 变形加固理论是弹塑性结构稳定性理论,建立基于塑性余能的结构稳定性判据并确定阻止结构失稳的有效加固力。变形加固理论的核心是最小塑性余能原理:结构总是趋于塑性余能最小的变形状态,即自承载力最大、加固力最小的变形状态。完善最小塑性余能原理的证明,并提出弹塑性结构稳定状态的最小余能原理。阐明变形加固理论对有限元法的发展:揭示了不平衡力与修正Newton-Raphson算法的物理内涵。将变形加固理论与刚体极限平衡法对比,阐明其工程意义是对设计中采用的作用-抗力体系的发展,加固完整描述了作用与抗力之差。
- 杨强冷旷代刘耀儒
- 关键词：弹塑性有限元
- 岩体结构非平衡演化稳定与控制理论基础研究
- 天然岩石受不同尺度节理、裂隙切割，构成裂隙岩体复合介质。各种裂隙岩体进一步构成大规模岩体工程结构。我国岩石工程规模与复杂度迅速增长，岩体工程结构稳定性问题突出。本文采用动态演化观点研究岩体结构稳定与控制问题，提出相对完整...
- 冷旷代
- 关键词：裂隙岩体LYAPUNOV稳定性
- 文献传递
- 结构变形稳定与控制理论及在岩土工程中的应用被引量：4
- 2010年
- 常规的刚体极限平衡法难以适应对高坝坝基、高边坡、大型地下洞室群等大型岩体工程稳定评价及加固措施分析,需要在变形结构分析的基础上开展稳定与加固分析,而这是岩土数值分析方法的一个核心难点。在回顾总结变形稳定的特点和难点的基础上,给出了复杂多自由度变形结构体系失稳的严格定义及其集合逻辑表述,以及加固力数学的表述和实质,发展了基于塑性余能及其变分的变形结构稳定性判据,并以此为基础统一了基于结构势能二阶变分的稳定判据。完善了失稳结构的最小塑性余能原理,指出了失稳结构总体演化趋势,为新奥法施工原理、潘家铮最大最小原理奠定了严格理论基础。并将上述变形稳定理论应用于高坝坝基、高边坡、大型地下洞室群的稳定性评价。
- 杨强刘耀儒常强冷旷代周维垣杨若琼
- 关键词：拱坝坝肩边坡地下洞室
- Drucker-Prager弹塑性本构关系积分:考虑非关联流动与各向同性硬化被引量：5
- 2012年
- 考虑非关联流动法则以及各向同性硬化条件,采用广义中点法(Generalized Midpoint Method,GMM)进行Drucker-Prager(DP)弹塑性本构关系数值积分,给出调整后最终应力的解析解。GMM属于隐式算法,具有良好的计算精度与数值稳定性;最近点投影法(Closest Point Project Method,CPPM)是其特例,具有一阶精度并且无条件稳定。DP塑性势函数的特殊性质导致上述GMM解由初始应力状态与应变增量显式确定,无需迭代求解,因此计算效率大幅提高,同时避免了迭代过程的收敛性问题。数值算例证明:当加载偏离角度较大时,GMM(ξ=1/2)的计算精度高于CPPM,可适应更大的加载步长;而对于比例加载,任意GMM等同于精确解,采用CPPM可获得最高的计算效率。推导了满足DP屈服准则厚壁圆筒的弹塑性理论解,对比验证算法精度。采用非关联流动各向同性线性硬化DP材料模拟厚壁圆筒变形局部化效应。
- 杨强冷旷代张小寒刘耀儒
- 关键词：DRUCKER-PRAGER弹塑性数值积分非关联流动法则
- 高拱坝-坝肩结构的抗震稳定与加固被引量：2
- 2010年
- 将变形加固理论拓展到非线性有限元时程分析中,建立高拱坝-坝肩结构抗震稳定评价与加固设计体系:结构动力塑性余能定义为欧氏应力空间协调动平衡应力场与协调稳定应力场距离的平方,以此作为结构整体抗震稳定评价指标,确定结构动力破坏程度较大的若干时刻。这些时刻不平衡力分布则表征了结构动力破坏的主导形态与程度。根据最小塑性余能原理,不平衡力就是维持结构稳定所需最优加固力的反力,据此更有针对性地指导抗震加固设计。对马吉高拱坝-坝肩结构进行抗震稳定与加固分析,结果表明拱坝上部坝肩是其抗震薄弱部位,并给出其最优加固力分布。该应用表明,基于变形加固理论的结构抗震稳定评价与加固设计体系对大型实际工程具有实用性。
- 杨强冷旷代刘耀儒吴耀宗
- 关键词：水工结构抗震稳定拱坝坝肩
- 地震作用下滑移体稳定的极限平衡分析
- 传统的刚体极限平衡法假定太强,不能反映岩体中实际的应力分布。基于三维多重网格法,分别建立用于有限元计算的结构网格和用于计算滑面稳定安全系数的滑面网格,可以方便地获得任意滑面或滑块的稳定安全系数,从而将非线性有限元和极限平...
- 刘耀儒冷旷代钱京娟黄跃群杨强
- 关键词：地震有限元
- 文献传递
