书名：流体—土—地下结构的双尺度动力分析方法研究  
ISBN：9787308159319  
作者：金炜枫  


内容提要：  

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本书为以下两个基金资助项目研究成果：国家自然科学基金（“强震液化过程中流体与离散颗粒-连续土体及结构耦合的双尺度方法研究”，批准号：51408547）；浙江省自然科学基金（“地震作用下水-土-地下结构耦合体系的双尺度方法研究”，批准号：LQ14E080009）。本书的研究内容旨在为水-土-地下结构动力耦合效应的研究提供一种新的方法，即从细观尺度上研究土体-地下结构物之间的非连续动力接触问题以及大变形破坏发展机制，而且兼顾水-土-地下结构耦合体系中的流体移动边界问题，同时有效降低离散元模拟规模。本研究的应用价值在于为地下结构抗震理论的补充和完善提供一种宏细观耦合方法。本书*次将流体引入离散颗粒-连续固体。 

目录：  

目 录

第1章绪论

1.1概述

1.2固体离散-连续双尺度方法发展现状

1.2.1离散元方法的发展现状及发展双尺度方法的原因

1.2.2固体离散-连续耦合方法发展现状

1.3流体方程

1.3.1实现流体微分方程有限元离散后稳定的方法

1.3.2适用于流体边界网格移动的ALE描述

1.4流体-离散颗粒耦合模拟方法发展现状

1.5宏观和细观尺度上液化的模拟方法发展现状

1.5.1宏观尺度上液化的连续体模拟现状

1.5.2细观尺度上液化的离散颗粒模拟现状

1.6本书的主要内容

第2章固体离散-连续双尺度耦合动力分析方法

2.1概述

2.2土体离散-连续双尺度动力耦合算法

2.3离散颗粒的自振柱模拟方法

2.4数值算例

2.4.1小应变振动：列车振动下隧道与土体响应的双尺度耦合模拟

2.4.2大变形破坏：地铁车站在地震中坍塌过程的双尺度耦合模拟

2.5小结

第3章流体-离散颗粒耦合动力分析方法

3.1概述

3.2适用于边界网格移动的流体方程

3.2.1建立流固耦合中基于ALE描述的流体微分方程

3.2.2基于特征线分离（CBS）方法对所建立的方程分离分步

3.2.3有限元离散

3.3适用于流固耦合的围压伺服算法

3.3.1建立围压伺服控制的弹簧-振子模型

3.3.2建立伺服控制的HJB方程并推导其解析解

3.3.3伺服算例

3.4算例：基于流体-离散颗粒耦合的饱和砂土液化的循环双轴模拟

3.4.1计算参数及数值模型

3.4.2模拟结果及分析

3.5小结

第4章流体-土-地下结构的双尺度动力分析方法

4.1概述

4.2建立流体与离散-连续固体耦合框架

4.3建立流体-土-地下结构的离散-连续耦合动力分析方法

4.3.1流体-土-地下结构的离散-连续耦合框架

4.3.2流体网格移动控制策略

4.4算例：模拟地震作用下结构与土体响应的离心机试验

4.4.1计算参数及数值模型

4.4.2模拟结果及分析

4.5小结

参考文献

索引

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