架空输电线路杆塔基础变形破坏数值模拟技术

目 录

序

前 言

1 架空输电线路杆塔基础分类、变形破坏特征及设计

1.1 架空输电线路杆塔基础分类

1.2 架空输电线路杆塔基础变形破坏特征

1.3 架空输电线路杆塔基础设计

2数值模拟基本原理及执行步骤

2.1 数值模拟的基本原理

2.2 数值模拟的执行步骤

2.3 数值模拟的建模及原则

3几何模型的建立

3.1掏挖基础地基基础体系几何模型的建立

3.2桩基础地基基础体系几何模型的建立

3.3 岩石嵌固基础地基基础体系几何模型的建立

3.4 岩石锚杆基础地基基础体系几何模型的建立

3.5 短桩—锚杆复合基础地基基础体系几何模型的建立

4数值计算模型的建立

4.1 地基基础体系数值网格模型建立

4.2 初始条件与边界条件的确定

4.3 本构模型及屈服准则的选取

4.4 计算参数的确定

5数值模拟的求解及其结果表达

5.1 架空输电线路杆塔地基基础变形破坏问题的求解

5.2 应力与位移计算结果的表达

5.3 塑性区计算结果的表达

5.4 地基滑动面的确定

5.5 荷载位移曲线计算结果的表达

6 实例

6.1 计算参数的确定

6.2 杆塔基础地基变形破坏过程的再现以及承载力的确定

6.3 杆塔基础地基土体滑动面形态的确定

6.4 原状土杆塔基础基坑稳定性分析

附录A 基于ANSYS软件的数值网格模型建立命令流

附录B 架空输电线路杆塔基础地基基础体系数值模拟建模步骤

附录C 基于FLAC3D的杆塔基础地基变形破坏模拟程序通用命令流

参考文献

索引2100433B

杆塔基础作为架空输电线路安全运行的基石，直接影响电网投资、建设、运维的安全性和经济性。为响应国家电网有限公司“三型两网”的战略需求，进一步推动计算机应用与人工智能技术在传统技术领域中的应用，本专著以我国架空输电线路原状土（岩）杆塔基础为对象，运用原理解读、代码展示、界面操作指引、示例分析等多种表述方式，系统全面地阐述了采用数值模拟技术再现建设与运行中的杆塔基础变形破坏的过程，同时引入基于人工智能与优化技术的岩土反分析法，为杆塔地基设计参数的取值提供了一种新的技术手段。

本书共分为6章，第1章介绍了杆塔基础设计与数值模拟技术的关联，第2章结合杆塔基础的特点，介绍了数值模拟的原理，第3~5章分别介绍了数值模拟分析中的三大主要环节：建模、求解、结果表达，第6章以工程示例演示落地，同时在附录里给出了数值模拟相关的计算机源码，力求为从事我国电网建设和运维的管理人员、输电线路工程技术人员、岩土工程数值分析的科研人员提供一种“手把手”、“导读式”的实操体验。

《玻璃材料破坏过程的数值模拟与分析》利用断裂力学的研究方法，借助于统计学和现有的数值计算方法，以实验结果为基础来建立数值模型，进行了玻璃材料双向应力状态下断裂失效过程的数值模拟。研究目的即是要搞清玻璃材料在双向应力下的断裂和裂纹扩展究竟受不受平行于裂纹的应力影响。如受到平行于裂纹的应力影响，应变能释放率G、应力强度因子K、J积分和裂纹张开位移δ四个断裂参数在单轴应力下的等效关系在双轴应力下是否还成立"_blank" href="/item/脆性材料/5329116" data-lemmaid="5329116">脆性材料在双轴应力状态下的裂纹扩展由什么参数决定"sup--normal" data-sup="1" data-ctrmap=":1,"> [1]

全书共分6章，　内容包括对玻璃材料在双向应力和单向应力下裂纹驱动力参数的关系和差异进行了数值模拟及理论研究，得出在双向载荷下，传统的K-G-J-δ等效关系不再成立的结论。证明了其中的两个参数G和δ与双向应力有关，　而另外两个参数K和J与双向应力无关；裂纹张开位移δ更适宜作为处于双向应力状态下材料断裂的评价标准。完成了玻璃材料在单向及双向平面应力状态下的阻力特性研究，并与相关的实验结果取得了较好的一致，表明了数值计算的可靠性。直接观察和演示了玻璃材料的失效全过程及裂纹的启裂、失稳扩展全过程，解决了玻璃材料在双向应力下的断裂和裂纹扩展究竟受不受平行于裂纹的应力影响，及如何影响等问题；进一步研究了在双向应力比λ不同时，玻璃材料断裂力学参数应力强度因子Kic及裂纹张开位移δ的变化规律，进一步证明了双向应力对玻璃断裂及裂纹扩展的影响，也进一步验证了玻璃类脆性材料在双轴应力下的断裂是由裂纹张开位移δ决定的；对单向拉伸下含不同倾斜角度裂纹玻璃材料失效情况进行了数值模拟，重点研究了含不同裂纹角倾斜直通裂纹的玻璃材料试样在单向拉伸下的复合应力效应。证明了在这种情况下裂纹尖端存在的三种类型应力：KI、KII及平行应力对裂纹扩展有不同的作用；研究了玻璃材料的慢裂纹扩展和扩展速度所受双向应力的影响，并讨论这种影响的机理和作用。通过声发射特性的数值模拟得到玻璃类脆性材料在单向及双向应力状态下的亚临界裂纹扩展长度一荷载步曲线，得出平行干裂纹的拉应力对裂纹扩展有一定程度的阻碍作用，而平行于裂纹的压应力对裂纹有驱动效果的结论。在上述研究的基础上，运用研究结果验证了玻璃材料在双轴应力下应用应变断裂准则的可行性。2100433B

大坝的抗震安全是强震区建设高坝大库必须解决的关键技术问题之一。本书是关于混凝土坝地震非线性响应过程模拟的专著。介绍了在考虑混凝土细观非均匀性影响下的混凝土坝地震损伤破坏模型、混凝土拱坝和重力坝在强震作用下的灾变过程的模拟，以及在此基础上开展的混凝土坝地震风分析和抗震加固分析的模拟等内容。本书可供力学、水利、土木、交通、港口、工业民用建筑等领域从事混凝土理论研究的科学研究工作者和工程技术人员阅读。

前言

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●章 混凝土坝震害与数值模拟方法

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●1.1 混凝土重力坝震害

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●1.2 t昆凝土拱坝震害

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●1.3 混凝土坝地震非线性响应计算方法

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●1.3.1 }昆凝土非线性计算模型

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●1.3.2 混凝土坝地震非线性计算模型

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●参考文献

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●第2章 考虑混凝土细观非均匀性影响的数值模型

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●2.1 引言 2100433B