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蔡飞教授再次做客我校讲解完全耦合动力有限元分析方法与实例应用

  作者:     日期:2013-10-16   点击数:  

  


  



2013年1013日下午3点,日本群马大学土木环境工学系蔡飞教授,时隔一年,再次踏上归国的路,做客我校。蔡飞教授用事实说话,结合他主持开发多项软件的技能,凭借他的丰富经验,为我校研究生带来了题为“完全耦合动力有限元分析方法与实例应用”的深动一课。

蔡飞教授具有很高的学术水平,主要研究大规模滑坡治理效果评价及地震反应分析和抗震效果评价,共发表期刊论文64(SCI检索15),国际会议论文69篇,出版专著1本,参编专著8本。与此同时,主持开发饱和-不饱和渗流分析、岩土变形分析、地震反应分析(含液化分析)、落石分析等软件,用户超过1400人。

蔡老师首先从“解析方法”的角度入手将液化引起的变形解析方法分为静力解析和动力解析。静力解析即单单考虑液化沙土软化的变形和超静孔隙水压消散引起的变形,考虑到静力解析荷载时间长,不能解决地震波、爆破、车荷载下的问题,故需要引入动力解析。在充分考虑了变形和孔压同时计算的条件下,便需要采用完全耦合动力有限元分析。

对于完全耦合动力有限元分析方法蔡老师接着进行了具体的描述。完全耦合动力有限元分析方法主要包括五个步骤:第一步,选取分析的截面;第二步,通过静三轴压缩实验、标准贯入试验和循环剪切试验测试确定土体结构的相关参数;第三步,利用试验所测得的参数模拟计算在地震之前的初始应力和位移变形;第四步,将数值模拟和用经验公式计算结果进行初始比对,根据实际情况进行参数调整;第五步,利用调整后的参数采用全耦合动力有限元分析模拟计算地震效应,做出实际的工程评价。贯穿于动力学有限元分析方法主要是土体位移和土体孔隙水压力之间的关系,核心是土体位移和土体孔隙水压力的动力学控制方程。

然后,蔡老师结合自己的所见所闻为同学们讲解和展示了大量的工程实践中的实例和照片,主要涉及大坝,岸壁,油罐,滑坡,住宅等的动力有限元分析,使同学们更进一步的了解了全耦合动力有限元分析方法,加深了同学们对动力有限元分析方法的印象,开阔了视野,增长了知识,使同学们受益颇深。

通过现场的交流互动,蔡老师耐心的对同学们的问题进行了讲解。蔡老师告诉同学们要发生砂土液化必须具备地下水位在地下20m之上和饱和砂土与砾石中,并伴随有一定的振动。砂土液化在现实生活中也会引起一些意想不到的灾害,比如铁矿石的液化会引起沉船事故等。蔡老师如沐春风般的讲解让同学们满载而归。

随后,蔡老师在地质工程系主任巫锡勇教授,副系主任肖世国教授和程谦恭教授的陪同下参观了地质工程系动三轴实验室,对仪器的操作和保养方面提供了个人见解。我院老师们对蔡老师这次讲座表示了感谢,相互交流的学习方法能够促进两校之间的友谊,共同进步,我们期待以后能有更多的交流学习机会。