动力荷载下散体材料结构的响应分析

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1、兰州理工大学硕士学位论文动力荷载下散体材料结构的响应分析姓名：杨晓强申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：蒋红英20090428动力荷载下散体材料结构的响应分析摘要动力荷载对散体材料的结构性破坏研究是当前岩土工程学、力学和物理学等领域新兴的前沿课题之一，有着重要的工程应用前景和基础科学意义。本文作者在阅读和分析文献资料的基础上，以散体材料岩土结构为背景，开展了动力荷载下散体材料的实验与分析研究，探讨了动力荷载下散体材料结构的响应情况，并结合实际工程场地对动力荷载下散体材料在不同工况下响应情况进行分析研究。1、匀速加载的集中荷载力作用下大尺度散体材料堆中的荷载．位移曲线表现出

2、了强烈的非线性特征，出现的大小不同的各级涨落(或称为自组织特性)；大尺度散体材料中存在搭拱效应使得力的传递产生力链积聚现象，导致底部压力分布不均匀，出现压力凹陷，在二维空间表现为“双峰效应”；在散体材料堆边界处由于搭拱效应使得边界上出现“凸峰效应”与散体材料结构性强弱密切相关。2、设计并开展了大尺度散体材料三维堆体受水平动力荷载作用时的定量模拟实验，统计分析了颗粒堆对动力荷载的响应情况，研究了颗粒堆在水平动力荷载作用下上部出现颗粒间的相对运动导致散体材料结构的破坏出现级配破坏现象和表层出现的不均匀振陷现象的微观机理；振动能量在散体材料的衰减原因；运用随机理论分析实验结果，提出了

3、颗粒堆内小颗粒在连续动力荷载下穿越特性的概率模型。3、研究了典型散体材料场地(山前洪积扇区)在地震作用下的响应，场地对地震波的放大作用，动力系数随输入地震波主频的增高而增大；散体材料场地中是否含有粘土夹层两种工况，场地加速度傅氏谱特性变化明显。对于在该场地建设长周期建筑物应当引起重视。4、介绍了MonteCarlo随机抽样与有限元方法相结合的理论，在散体材料场地中深层土体参数随机场下分析了(主要研究模量E和密度p)地表位移响应，发现模量E的随机特征对位移响应起主导作用。关键词：散体材料结构；响应分析；概率模型；地震作用ⅡAbStraCtTheresearchontheloose

4、materialsstructuraldamageOfdynamiclOadisoneoftheemergingissuesofcutting—edgeOfgeotechnicalengineering、mechanics、physicsandotherfieldsatpresent，ithasani】[Ilportantengineeringprospectsandsciencebasicsignificance．Thebasisofreadingandanalysisofliteraturebytheauthor0fthisarticle，inthebackgfoundof

5、loosematerialrockandsoilstructure，theexperimentalandanalysisstudiesofloosematerialunderdynamicloadwascarriedout，theresponsesituation0ftheloosematerialsunderdynamicloadwasdiscussedandthedifferentcOnditionsinloosematerialsunderdynamicloadwasanalysisresearchedwhichsitecombinedwiththeactualfield

6、．1．Thestrongnon．1inearcharacteristicswereshowedoutofIarge-scaleloosematerialpileload．displacementcurvesbyuniformloadingoftheconcentratedloadpower’alllevelsoftheriseandfallofdifferentsizes(alsocalledself．organization)wereoccurred；ThepowerchainaccumulationphenomenonwasgeneTatedbyarchingeffectm

7、akesupthetransmissionpoweroflarge。scaleexistenceof100sematerial，itleadsthebottomofpressuretouneVendistributionandpressuredepressionwasappeared，performanceasa"bimodaleffect"inthetw0·dimensionalspace；ArchingeffectcanduetomakingupthebOfderona"cOnVexpe