基于土工离心机平台的地震断层模拟的实验方法

    公开(公告)号:CN117233837B

    公开(公告)日:2024-06-21

    申请号:CN202311200783.3

    申请日:2023-09-18

    申请人: 同济大学

    IPC分类号: G01V1/28

    摘要: 本发明提供了一种基于土工离心机平台的地震断层模拟的实验方法,涉及地震灾害模拟技术领域。所述方法在地震断层模拟的实验过程中,监测所述隧道的端部受力和局部变形、所述场地覆盖层的地表位移和加速度及土压力、所述水平作动系统的作动量和作动力、所述表面裂缝破裂图像和所述场地变形图像。本发明通过土工离心机平台模拟超重力环境,真实还原岩土的真实应力状态,同时获取模拟地震断层和场地覆盖层中隧道的端部受力和局部变形、表面裂缝破裂图像和场地变形图像,以及水平作动系统的作动量和做动力,从而模拟因活动断层破裂而导致的地震发震全过程以及地震在场地中的传播效应,也实现了跨越断层情境下工程结构动力响应特性模拟实验。

    一种基于土工离心机平台的地震断层模拟系统

    公开(公告)号:CN117250654B

    公开(公告)日:2024-05-24

    申请号:CN202311200557.5

    申请日:2023-09-18

    申请人: 同济大学

    IPC分类号: G01V1/28

    摘要: 本发明提供一种基于土工离心机平台的地震断层模拟系统,涉及地震灾害模拟技术领域。该系统的底部支座系统用于支撑水平作动系统、模拟地震断层和场地覆盖层,水平作动系统用于对模拟地震断层和场地覆盖层施加水平推力,模拟地震断层用于填充断层试块,以模拟地震断层的基岩层,场地覆盖层用于在模拟地震断层上填充砂层材料,以模拟地震断层的土壤层。本发明通过土工离心机平台模拟超重力环境,真实还原岩土的真实应力状态,同时通过设置模拟地震断层和场地覆盖层,并通过水平作动系统对模拟地震断层和场地覆盖层施加推力,从而模拟因活动断层破裂而导致的地震发震全过程以及地震在场地中的传播效应,实现跨越断层情境下工程结构动力响应特性模拟。

    一种用于大型振动台实验平台的土体流动模型试验系统

    公开(公告)号:CN109613210A

    公开(公告)日:2019-04-12

    申请号:CN201811554680.6

    申请日:2018-12-18

    申请人: 同济大学

    IPC分类号: G01N33/24

    摘要: 本发明涉及一种用于大型振动台实验平台的土体流动模型试验系统,该试验系统包括:模型箱:用以模拟不同坡度的山体表面和不同摩擦强度下,土体在地震荷载作用下的运动情况;数据采集装置:包括计算机、设置在模型箱正面且与计算机连接的高速摄像机、设置在模型箱一侧的三维激光扫描仪以及分别通过数据线与现有的大型振动台数据采集装置连接的埋设在模型箱土体内的传感器、设置在模型箱侧面和底部的监控摄像机。与现有技术相比,本发明具有方便自动、开门便捷可调、避免撞击和摇摆、准确捕捉数据等优点。

    一种用于地震作用下土体大变形流动测试的模型试验装置

    公开(公告)号:CN108362857A

    公开(公告)日:2018-08-03

    申请号:CN201810054789.7

    申请日:2018-01-19

    申请人: 同济大学

    IPC分类号: G01N33/24

    摘要: 本发明涉及一种用于地震作用下土体大变形流动测试的模型试验装置,该装置包括工作台、设置在工作台上的水平激振系统、设置在水平激振系统上的竖向激振系统、设置在竖向激振系统上的土体大变形流动系统以及数据采集系统。与现有技术相比,本发明能够经济方便地实现水平、竖直双向地震动同时作用下土体大变形流动演化规律的观测,同时实现了自动、实时、准确获取地震作用下土体大变形流动演化的定量化指标,为地震作用下土体大变形流动灾害的防灾减灾提供技术支持。

    一种土体大变形灾害简化评估方法

    公开(公告)号:CN108921390B

    公开(公告)日:2022-04-05

    申请号:CN201810585768.8

    申请日:2018-06-08

    申请人: 同济大学

    IPC分类号: G06Q10/06

    摘要: 本发明涉及一种土体大变形灾害简化评估方法,包括以下步骤:1)将大变形土体经过的坡体简化为相连的两个平直滑动面;2)利用四分之一椭圆方程式建立大变形土体表面控制函数,作为土体大变形运动过程中的运动构型;3)计算土体大变形运动过程中滑动面摩擦阻力做功W和土体重力势能变化△E,利用质量守恒和能量守恒原理构建简化解析模型,计算土体在第二个滑动面的运动距离,根据运动距离评估灾害严重性。与现有技术相比,本发明提出一种基于能量守恒原理和空间地形特征的土体大变形灾害评估新方法,实现了滑动距离、堆积深度等关键致灾强度参数的高效计算,为土体大变形灾害防治工程设计、灾害管理等提供有力的科学依据。

    一种用于大型振动台实验平台的土体流动模型试验系统

    公开(公告)号:CN109613210B

    公开(公告)日:2020-04-07

    申请号:CN201811554680.6

    申请日:2018-12-18

    申请人: 同济大学

    IPC分类号: G01N33/24

    摘要: 本发明涉及一种用于大型振动台实验平台的土体流动模型试验系统,该试验系统包括:模型箱:用以模拟不同坡度的山体表面和不同摩擦强度下,土体在地震荷载作用下的运动情况;数据采集装置:包括计算机、设置在模型箱正面且与计算机连接的高速摄像机、设置在模型箱一侧的三维激光扫描仪以及分别通过数据线与现有的大型振动台数据采集装置连接的埋设在模型箱土体内的传感器、设置在模型箱侧面和底部的监控摄像机。与现有技术相比,本发明具有方便自动、开门便捷可调、避免撞击和摇摆、准确捕捉数据等优点。

    一种土体大变形灾害简化评估方法

    公开(公告)号:CN108921390A

    公开(公告)日:2018-11-30

    申请号:CN201810585768.8

    申请日:2018-06-08

    申请人: 同济大学

    IPC分类号: G06Q10/06

    摘要: 本发明涉及一种土体大变形灾害简化评估方法,包括以下步骤:1)将大变形土体经过的坡体简化为相连的两个平直滑动面;2)利用四分之一椭圆方程式建立大变形土体表面控制函数,作为土体大变形运动过程中的运动构型;3)计算土体大变形运动过程中滑动面摩擦阻力做功W和土体重力势能变化△E,利用质量守恒和能量守恒原理构建简化解析模型,计算土体在第二个滑动面的运动距离,根据运动距离评估灾害严重性。与现有技术相比,本发明提出一种基于能量守恒原理和空间地形特征的土体大变形灾害评估新方法,实现了滑动距离、堆积深度等关键致灾强度参数的高效计算,为土体大变形灾害防治工程设计、灾害管理等提供有力的科学依据。

    一种垃圾填埋场失稳流滑灾害数值仿真方法

    公开(公告)号:CN105718670A

    公开(公告)日:2016-06-29

    申请号:CN201610043863.6

    申请日:2016-01-22

    申请人: 同济大学

    发明人: 黄雨 朱崇强

    IPC分类号: G06F17/50

    CPC分类号: G06F17/5036

    摘要: 本发明涉及一种移动半隐式粒子法(简称MPS)的垃圾填埋失稳流滑灾害的数值仿真方法。针对原始MPS方法存在严重的压力震荡,从三个方面对源程序进行改进,包括:核函数、Poisson压力方程以及自由表面判别。为刻画流滑灾害体的非牛顿流变特性,创新性的引入宾汉姆非牛顿流体本构关系。建立等效粘度概念,将宾汉姆流体本构转化为变粘度的牛顿流体本构,并编程实现。通过平衡压力震荡和引入宾汉姆非牛顿流体本构关系发明了改进的MPS方法。该发明能够精确仿真垃圾填埋场失稳流滑的动力过程。

    一种基于泰森多边形和光滑粒子近似的跨尺度应力计算法

    公开(公告)号:CN118094872A

    公开(公告)日:2024-05-28

    申请号:CN202410052913.1

    申请日:2024-01-14

    申请人: 同济大学

    发明人: 朱崇强 孙晋 黄雨

    IPC分类号: G06F30/20 G06F119/14

    摘要: 本发明提供了一种跨尺度应力计算方法,其通过融合泰森多边形计算和光滑粒子近似技术,实现了高效准确实现跨尺度应力计算。本计算通过引入泰森多边形计算,将颗粒间作用力直接转化为微观颗粒应力张量,进一步基于光滑粒子近似技术实现了宏观应力的准确计算,克服了传统分层平均法计算精度低的难题。本发明的有益效果是:首先,克服了分层平均法计算精度过度依赖代表性单元尺寸和时间平均的弊端;其次,本方法在保证计算效率的前提下,显著提高了计算精度,并具有易于编程实现的优势,极大方便了跨尺度计算。本发明的公开将极大推动工程领域的跨尺度计算与模拟研究,为提高我国高性能计算水平奠定基础。