52非线性数值分析在岩土工程中的应用- 医院文秘网文库||||||||
& 非线性数值分析在岩土工程中的应用52非线性数值分析在岩土工程中的应用非线性数值分析在岩土工程中的应用简介: 第18卷　第3期
西南科技大学学报Vol.18No.3　　　　　文章编号:03)03-0050-05
非线性数值分析在岩土工程中的应用
(西南科技大学环境工程学院　四川绵阳　621010)
摘要:天然岩土体中都存在着不同成因的节理、研究与工程设计时,,并重点
关键词:非线性数值分析中图分类号:O29;:A
,许多基础性的产业得到了大力第18卷　第3期西南科技大学学报Vol.18No.3　　　　　文章编号:03)03-0050-05非线性数值分析在岩土工程中的应用苏华友(西南科技大学环境工程学院　四川绵阳　621010)摘要:天然岩土体中都存在着不同成因的节理、研究与工程设计时,,并重点。
关键词:非线性数值分析中图分类号:O29;:A,许多基础性的产业得到了大力开发和加强,特别是我国西部大开发方针更为我们提供了新的挑战和机遇,交通、水利水电、矿产资源以及许多公共工程显然处于较为突出的地位,这些领域的开发所依附的母体正是我们脚下的岩土。早期人们对岩土的变形性状、破坏机制以及所建立的力学模型都仅限于线弹性范围内。但是,随着人们对岩石作为一种天然材料与其赋存的地质环境、形成历史,地壳运动以及工程因素之间联系的认识逐步加深,特别是一些对大型土木工程破坏的深入研究,如:法国的马尔巴赛(Malpasset)双曲拱坝,左坝肩边坡部分岩体日突然溃决,香港中心区一座27楼塌滑到山脚等,人们认识到把岩土体简单地当作线弹性材料来处理是远远不够的,需要对岩土体进行非线性数值分析。目前应用较多的非线性数值方法有:弹塑性有限元数值分析法、边界元法、离散元法、断裂力学、位移反分析、损伤力学分析等。1　几种主要的非线性数值分析法简介1.1　弹塑性理论求解岩石力学问题在岩石力学中使用弹塑性理论是将岩石介质看做是一种连续介质(当然它们可以含有有限多个间断面),因为应力、应变等概念都是建立在连续介质模型基础上的。岩石是一种杂质体,它由各种不同的矿物组成,存在节理裂隙等不连续面和空隙,在细观上看,也是不连续的。弹塑性理论抓住问题的主要方面,在宏观的小尺度范围内来考虑各种力学量的统计平均值。弹塑性力学的研究内容可分为以下两大部分:(1)研究材料固有的特性,建立应力、应变及温度之间关系的本构关系(数字表达式)。(2)分析弹塑性变形物体内应力、应变分布,研究物体在各种载荷作用下的稳定性问题。1.2　边界元法边界元法是同有限元法并行发展的另一类数值法。该方法在岩石力学中的应用自20世纪70年代以后有了较大的发展。P.K.Banerjee,C.A.Brebbia,S.L.Crouch等人都曾对其发展和应用作出过有价值的贡献。我国自20世纪70年代进行岩石力学边界元的应用研究,在岩体稳定性分析、地下工程支护等方面做出了有　收稿日期:　四川省教育厅基金项目()　第3期　　　　　　　　苏华友:非线性数值分析在岩土工程中的应用意义的成果。51与有限元法不同,边界元法通常只须在边界上进行离散化,因而具有数据处理工作量小、少占内存、解题时间省等优点。但在处理多介质问题、非物质问题、复杂的非线性问题以及分步开挖及施工过程等方面,不如有限元法方便有效。1.3　离散元法Cundall于1971年提出用离散元法分析裂隙块状岩体的稳定性。假设节理裂隙所切割的岩体成为完全分割的块体镶嵌系统,块体为刚体,但其表面允许有变形(即嵌入),且嵌入量δnFn满足下列关系式:δFn=Kn式中Kn―――法向刚度。由上式知,,此系统如不能达到新的自稳状态则会发生块体散落,过程。。在三维离散元中,块体可以是变形体,块体之间的接触形式变成了面/,/,边/边,边/顶点,顶点/顶点的关系,这样所考虑的模型更接近实际工程情况,。1.4　断裂力学方法断裂力学不再把介质看成均质的连续体,而是将其视为存在有许多缺陷和裂纹的复合结构体。这样介质强度分析将建立在对这些缺陷和裂纹的分析上,注重研究缺陷和裂纹周边上的应力集中现象,认为应力集中区往往成为结构体内的最危险区。运用断裂力学分析岩石的断裂强度可以比较实际地评价岩体的开裂和失稳。国际上对岩石断裂的研究已经获得一些进展,可用以分析工程中反映出的裂纹出现以及预测岩体结构的破裂与扩展。当然,目前对断裂力学的研究还存在着某些局限性:如裂纹的几何形状一般多局限在宏观的椭圆形,而实际上在岩块的内部往往存在许多发丝般的微观裂纹;又如断裂力学尚难以处理密集型的微观裂纹等等。1.5　损伤力学方法损伤力学认为,材料总是存在分布性缺陷的,原始缺陷是连续分布的,做为宏观力学,这样考虑是合理的。也就是说损伤力学研究的仍然是连续介质,
而断裂力学研究的则是有间断的介质。研究损伤有两种处理方法:一种是细观处理方法,即根据材料的微观成分―基体、颗粒、空洞等的单独行为与相互作用来建立宏观的本构关系;第二种是宏观的处理方法,它虽然需要微观模型的启发,但是并不需要以微观机制来导出理论关系式,而是用宏观变量来描述微观变化。损伤力学首先是从金属材料受拉构件的研究中发展起来的。Kawamoto等人又将其应用到节理岩体,建立了节理岩体的初始损伤张量,提出了损伤的扩展方程以及计算损伤场的有限元方法。将损伤力学应用到节理岩体的各向异性的优点在于:①可以得到成组节理的各向异性的力学关系;②借助于节理面构造的损伤张量描述,可将岩体的几何特性与力学特性联系起来,为岩体强度预测打下理论基础;③由岩体损伤预测岩体强度,无须进行大规模试验,只要知道节理特性和完整岩块的力学特性,即可预测岩体的强度,为解决岩体力学中的尺寸效应问题提供了可能。2　有限元非线性分析的基本理论及在岩土工程中的应用有限元法是通过变分原理(或加权余量法)和分区插值的离散化处理把基本支配方程转化为线性代数方程,把求解待解域内的连续场函数转化为求解有限个离散点(节点)处的场函数值。这种离散化的处理是一种近似,因而只有当单元划分得充分小时,才能保证满意的求解精度。有限元非线性分析的基本理论是建立在上述各类力学分析计算模型的基础之上,如弹塑性模型、边界52西　南　科　技　大　学　学　报　　　　　　　　　　　　　　2003　元模型、断裂力学模型、损伤力学模型等,其对应有相应的基本理论。下面以快速拉格郎日差分分析(FLAC)为例,简要介始有限元非线性分析在岩土工程中的应用。2.1　FLAC的基本原理FLAC是快速拉格郎日差分分析(FastLagrangianAnalysisofContinue)的简写。FLAC是力学计算的数值方法之一,它应用于岩土力学中分析计算一般岩土体的应力和应变是始于美国ITASCA咨询集团公司,它是一家从事咨询并开发土木及采矿工程应用程序的机构,其开发的三维FLAC已经升级到2.0(即FLAC3D2.0)。FLAC程序的基本原理和算法与离散元相似,件的非规则区域的连续问题求解。在求解过程中,FLAC,不需要求解大型刚度方程组。同时,同以往的差分分析方法相比,FLAC,而且能模拟岩体沿某一软弱面产生的滑动变形。2.2　计算模型,三维计算模型时,坐标系选取如下:X轴垂直指向坡面外,Z,。计算模型范围为:Z轴方向宽(800m,X轴方向宽度为400m,Y轴方向(300m。,从上到下划分出3个岩性组,即低品位的石灰岩覆盖层、粘土夹层和石灰岩矿石层。在FLAC三维模型中,岩体变形的计算参数采用的是剪切模量G和体积模量K,而不是直接采用弹性模量E,故在计算时首先用下式进行换算:G=和K=(2(1+μ)31-2μ)表1　计算参数各计算参数的取值见表1。材料号123G/MPaK/MPaμ0.0C/mPaφ/°472147γ/kN?m-325.322.525.
.80在计算过程中,岩体的屈服准则采用莫尔―――库化准则,滑面处的天然软弱夹层粘土岩体按弹塑性体计算,其余材料按弹性体计算。在晴好天气状态下,模型采用岩土体蠕变形式,在有大雨天气状态下,模型采用地下水流动和蠕变叠加形式。2.3　计算结果分析在天然状态下,迭代到3000时步位移变化趋于平稳,以后随着迭代时步的增加而位移几乎没有变化。蠕滑体在最初阶段变形较大,约为1.5～3.0cm,以后基本呈缓慢蠕滑状态。这一计算结果与对蠕滑体的地质分析是一致的。因为在现在的开挖条件下,蠕滑体还只是较弱的弱蠕滑体,且性状较好,而弱蠕滑体尚未形成连续完整的统一滑移控制面,故蠕滑体在天然自重应力作用下很难发生明显的更大的滑移变形,因而在天然情况下蠕滑体是稳定的。在下大雨天气状态下,迭代到5000时步位移变化趋于稳定,这时蠕滑体的三维位移量如图1所示。从图中分析知,有地表水浸入时,所有的变形主要限于蠕滑体中、下部区　　图1　有水浸入时蠕滑体三维位移矢量图　第3期　　　　　　　　苏华友:非线性数值分析在岩土工程中的应用53域,其中X方向(顺坡方向)最大位移达8.9cm。Y方向(竖直向上)位移总体表现为下沉,最大下沉区基本与X方向最大位移区一致,最大值为6.5cm,其它部位下沉为4.2cm左右。因此,仅从蠕滑体的位移变形来看,在有雨的天气条件下,蠕滑体的变形位移较天然状态下的位移大很多,这也进一步说明水是边坡稳定性的重要影响因素。如能结合边坡位移变形的监测成果进行分析,就能更有效地将计算分析成果用于指导矿山的实际生产,预测预报边坡动态稳定性。3　位移反分析在高边坡稳定性分析中的应用3.1　位移反分析的基本原理“计算参数”的所谓“反分析”就由此而产生,“计算参数”,而且作为一种工程预Gioda的划分可归为三类:①反演法,即直接按量,通过迭代运算和误差函数的优化技术求得参数的“最佳值”;(Beyes)方法或卡尔曼(Calman)滤波法。3.2　粘弹性位移反分析大量工程实践表明,由人工开挖导致的围岩变形通常是随时间而发展的。因而,位移量测值是一组与时间有关的数据序列。这种时间相关性是由于开挖工作面的推进及岩体流变特性所致。粘弹性位移反分析可以有效地考虑位移随时间的发展,并可预测位移的发展,为工程提供预报,从而使反分析具有更广泛的实用价值。考虑材料蠕变,任一时刻t的位移可假定为包括弹性和蠕变位移两部分,并可表示为evε(t)=ε(t)(1)+
εe其中ε=E0C0,粘弹性蠕变ε(t)=E(t)Cσ(t)由(1)式可知,相应的应力为:σ(t)=v({ε(t)}-{ε(t)})=1+E(t)0[D]{ε(t)}(2)式中[D]为弹性矩阵;[C0]=E0[D]-1,为由泊松比形成的矩阵。Tσ(t)}TdV-{P(t)}={o}对任一时刻t,有限元平衡方程为∑∫[B]{v式中,求和是对所有单位,{σ(t)}及{P(t)}均为时间t的函数。把(2)式代入上式可得到与时间有关的有限元基本方程　　　　　　　　[K]3{V(t)}={P(t)}Et(3)(4)并有式中[K3]=E0Et=E0E(t)/(E0+E(t))[K
],为单位刚度矩阵,Et是与岩石弹性模量及粘性参数等有关的综合参数,E(t)为粘弹性模量。式(3)即为粘弹性问题的有限元方程,由公式(3)可导出粘弹性反分析基本方程:{Um(t)}=[A0(t)或其中m{△U(t)}=[A]{σ0(t)}(5a)(5b)(6){0(t)}=Etσ0σ0τ0xxyT54西　南　科　技　大　学　学　报　　　　　　　　　　　　　　2003　式中{Um(t)}或{△Um(t)}为各测量点量测的在时刻t的位移或相对位移矢量。3.3　粘弹性位移反分析在地下工程中的应用某地下洞室的埋深90m,围岩容重为22.2kN/m3,泊松比为0.33,设置测点时间t0=0.45d,量测延续至140d,断面及测点布置如图2,计算结果列于表2。位移反分析的重要应用价值不仅在于提供实用的计算参数,而是利用反分析所得参数对随后的施工或设计效果提供科学的预测。这种预测包括:①由小规模的实验性工程取得信息,行预测或用于设计。②对于正在施工中的工程,,表2　某地下洞室粘弹性位移反分析计算结果参数及单位0μPa)бx/(图2　洞室断面及测点布置参数估值范围无支护的粘弹性反分析-1.40003有支护的粘弹性反分析-1.40003μPa)Tx0y/(μPa)E1/(μ1/(Pa?S)3×104～5×4～6.5×707.×36×1015参2　孙广忠.岩体结构力学[M].北京:科学出版社,1988考文献1　朱维申,李术才,陈卫忠.节理岩体破坏机理和锚固效应及工程应用[M].北京:科学出版社,20023　孙玉科,牟会宠
,姚宝魁.边坡岩体稳定性分析[M].北京:科学出版社,19884　孙钓.岩土材料流变及其工程应用[M].北京:中国建筑工业出版社,1999ApplicationofNonlinearNumericalMethodonGeotechnicalEngineeringSuHuayou(SouthwestUniversityofScienceandTechnology,Mianyang621010,Sichuan,China)Abstract:Therearealotofstructuralweaknesses(joint,crackanddistortion)innaturalrockandsoil.Intheo2reticalstudyofengineeringdesigntothisnaturalmaterial,itisnecessarytoapplynonlinearnumericalmethod.Thispaperintroducesseveralmainnonlinearnumericalmethods,andfocusesondiscussingtheapplicationofthefiniteelementnonlinearmethodandthedisplacementanti-analyticmethodonslopeandundergroundengineer2ing.Keywords:nonldisplacementanti-geotechnicalengineering医院文秘网文库《》包含各类专业文献、幼儿，小学，中学教育、外语学习资料、行业资料、应用写作文书、生活休闲娱乐、文学作品欣赏、52非线性数值分析在岩土工程中的应用等内容。( 2003) 03 - 0050 - 05 非线性数值分析在岩土工程中的应用苏华友 ( 西南科技大学环境工程学院 四川绵阳 621010) 摘要 : 天然岩土体中都存在着不同成因的...2003 文章编号 : ( 50- 05 非线性数值分析在岩土工程中的应用苏华友 ( 西南科技大学环境工程学院 四川绵阳 621010) 摘要 : 天然岩...城市地下空间工程 1003 班 完成时间:2012 年 9 月 5 号~9 月 13 号 中南大学课外研习报告 非线性数值分析在岩土工程中的 应用及评价城市地下空间工程专业 ...数值分析方法 在岩土工程中的应用简介 1 数值分析方法 在岩土工程中的应用简介...和处理非均质、非线性、复杂边界诸多问题 方便等突出优点而成为工程数值分析最...(051-14-0 10- 三维数值分析在岩 土工程应用 中的误差 问题 李...岩 土体 的非均匀 性 、各 向异 性及 非线性 ,使得 反映岩 土 体特性 ... 三维数值分析在岩土工程应... 4页 5财富值 研习:非线性数值分析在岩... ...无限元在岩 土工程数值分析 中的应用 周世良, 胡晓,王 江 (.庆 交通学 ...2005 三维数值分析在岩土工程应用中的误差问题李焕强,李渝生,刘涛,陈智强(成都...岩土体的非均匀性、各向异 性及非线性,使得反映岩土体特性的本构关系模型 难以... 岩土工程数值分析试卷及参考答案_建筑/土木_工程科技_专业资料。岩土工程数值...有限差分法:该方法适合求解非线性大变形问题,在岩土力学计算中有广泛的应用。 ... 数值分析在岩土工程中的应... 70页 1财富值 非线性数值分析在岩土工程.....定性评价在岩体工程数值分析中的应用 水利水电技术 第 !! 卷 &##& 年第 $... 数值分析在岩土工程中的应... 70页 1财富值 非线性数值分析在岩土工程.....土的本构模型 1.2 土的变形特性 一、土的应力应变关系应用土的三轴试验,...相关文章正在查看用声音打动耳朵的男人《赵鹏 LPCD45》[原抓WAV+CUE]
用声音打动耳朵的男人《赵鹏 LPCD45》[原抓WAV+CUE]
&&&&&&专辑名称：赵鹏 LPCD45
&&&&&&发行公司：雨果唱片
&&&&&&ＩＳＲＣ：---------
&&&&&&发行时间：2008年
&&&&&&资源类型：JPHIFI正版CD原抓WAV+CUE
专辑简介：
&&&&&&&& 雨果创办人、著名录音监制、资深音乐家易有伍先生积35年音乐实践体会和20年录音制作经验研究出来的最新成果。它凭借一整套独特的技术处理，让你能在普通CD机上得到LP密纹唱片的仿真音质感受。
艺术家简介：
&&&&&&& 赵鹏，男低音歌唱家，满族，生长在冰雪皑皑的北国城市－黑龙江省齐齐哈尔。16岁师从于秀坤老师学习声乐，同年，开始早期的歌曲创作。
　　1998年考入广州星海音乐学院，先后师从罗洪教授、黎国坤教授学习美声唱法及通俗唱法。2000年组建扩张乐队，学生期间带领扩张乐队荣获广东及全国的11项大奖，2004年赵鹏将扩张乐队更名为惊堂木乐队，活跃在全国的演出舞台。同年，赵鹏以个人名义及赵鹏与惊堂木乐队双重身份签约于广州涂鸦文化，并推出首张个人专辑《人声低音炮Ⅰ闪亮的日子》，成为Hi-Fi界的销量神话。
　　2007年，赵鹏与惊堂木乐队签约于广州柏菲唱片，与著名音乐人陈珞、黄志华、刘志文、杨卓鑫合作推出《赵鹏与惊堂木乐队：再低音一次》专辑，专辑中首次收录了赵鹏个人的原创作品《殇》、《wulala》、《我的家乡》、《风和花的爱情》，将民族、古典、流行以及世界性的音乐元素自然又巧妙地结合，再创销量佳绩。
　　赵鹏的歌声就像是那些经典老歌一般，永远是那么安详自在，永远都仿佛带着微笑，就像是跟一位熟识多年的老友诉说心事般，抚慰心灵。赵鹏用他最温柔的武器与你同去体味过去的人生，无论怎样聆听，相信都能体会到歌声里的情感和诚意。在不经意间时光飞逝，消除了一天的疲劳也忘却了俗务的烦恼。在这样的夜里，让这样的声音飘荡在你的耳畔，没有谁会不被他打动吧？
　　赵鹏，一位现代的音乐隐士。
　　赵鹏，用声音打动耳朵的男人，低沉、醇厚、舒缓，温柔的心绪在深夜绽放，暗香幽幽&&。
专辑曲目：
01.月亮代表我的心
03.被遗忘的月光
05.请跟我来
06.一生守候
07.月光森林
09.老情人1959
10.其实你不懂我的心
11.绿鸟小夜曲
12.闪亮的日子
14.外婆的澎湖湾
+金币：3个
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汪峰2011全新创作大碟2CD精包装《生无所求2CD》[FLAC+CUE]
&&&&&&唱片名称：汪峰《生无所求2CD》
&&&&&&唱片公司：丰华秋实
&&&&&&发行年份：2011年11月
&&&&&&资源类型：FLAC+CUE
多地址点击可试听：+
专辑名称：生无所求2CD
歌手姓名：汪峰
唱片公司：丰华秋实
发行时间：2011年11月
资源类型：FLAC+CUE
专辑介绍：
　　汪峰全新创作大碟，2CD精包装，一次性收录26首汪峰新作品。在音乐创作上，汪峰更无顾忌，用他的清醒、良知和一贯的人文关怀，写变革中的大时代背景音乐。这在华语乐坛是第一次，也是中国摇滚乐史上第一张严格意义上的双专辑。
　　暌违两年，在近80多首新歌中，反复推敲，用理性来推断感性，筛选出最能表达他现阶段所思所想的26首作品发表。继上一张《信仰在空中飘扬》之后，汪峰借由一首《存在》为新专辑开篇，进入了更内在、更深刻的启发和探讨：在社会巨变的迷惘中，辨别自己生命存在的意义和价值。它不同于简单的生存与生活，更多在于确立内心的归属感。
专辑曲目：
01.上千个黎明
03.多么完美的生活
05.来不及了
06.不能停止的哭泣
08.爱你的方式
10.恩赐之地
11.一百万吨的信念
12.不经意间
13.再见蒲公英
01.让我们在一起
05.你不知道
06.宝贝 没什么
08.抵押灵魂
09.我们的爱情
10.有些事我们永远无法左右
12.不能接受的事实
13.雨天的回忆
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CD镜像音乐如何转成FLAC格式？
请教高手，CD镜像文件（BIN、CCD）如何转成FLAC格式的文件？还需要用EAC抓轨吗？请给出具体的转换步骤。我现在都是用DAEMON Tools和foobar2000打开听的。直接用foobar2000转出来的音质有影响吗？
提问者采纳
打开该页面后点那个网址，因为那个发不上百度。图文教程
提问者评价
谢谢，我天天在Z上晃，居然没看到那篇文章。
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EAC抓也可以，驱动器选择你的虚拟光驱盘符就可以了。foobar2000转出来是分轨，EAC抓很快，相当于复制一遍然后压缩成flac既然你知道用foobar2000听，想必右键转换也很熟悉了~
foobar2000也可以转成整轨！而且还可以内嵌CUE!1虚拟光驱载入2用foobar2000转换或Eac都可以~它们转出来的东西对音质无影响，因为它们的核心转换程序都是monkey audio的~
FOOBAR还不相信啊，转出的质量不错的，转的时候不要放，要不一卡一卡的
flac格式的相关知识
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