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相似文献
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1.
地基土形成过程中由于沉积作用大多具有横观各向同性的特点.利用数学、力学手段,采用坐标转换矩阵的方法,对横观各向同性地基的本构模型和模型中参数的选取作了一定的理论研究,可由横观各向同性面水平情况下的地基的本构方程直接推导出横观各向同性面倾斜情况下的地基的本构方程,而所需测的力学参数仍为垂直和平行横观各向同性面方向上的力学参数,数量没有增加,简单易用.得出了一些有益于工程实践的结论.所述理论可以解释地应力的水平应力分量不等的量测结果,同时由于考虑了地基土形成过程中的沉积作用,利用该本构模型计算地基在外荷作用下的应力、应变的响应问题,比均质各向同性理论更加符合实际情况.  相似文献   

2.
层状地基任意形状刚性基础动力响应求解   总被引:2,自引:0,他引:2  
林皋  韩泽军  李建波 《力学学报》2012,44(6):1016-1027
提出了基于积分变换、对偶方程与精细积分算法求解多层地基任意形状刚性基础的动力刚度问题. 首先在频率波数域内圆柱坐标体系中利用圆形微元的对称与反对称特性建立多层地基中格林影响函数的波动方程,然后将应力和位移关系表示成对偶形式进行精细积分求解以提高计算精度和稳定性. 再将任意形状刚性基础与地基的交界面离散化为一系列圆形微元,利用格林影响函数建立其平动与转动动力刚度的矩阵方程. 该求解方法高效、准确并且计算稳定,适于任意复杂多层地基任意形状基础动力刚度的计算.  相似文献   

3.
解析法求解成层渗透各向异性地基Biot固结轴对称问题   总被引:2,自引:0,他引:2  
采用解析法研究成层渗透各向异性地基,该法从渗透各向异性Biot固结轴对称问题的基本方程(静力平衡方程,物理方程及渗透连续方程)出发,利用Laplace~Hankel变换及有关矩阵理论等,得到Biot固结基本量不同深度之间的传递矩阵。利用传递矩阵,边界条件以及Laplace~Hankal逆变换技术可求解多层渗透各向异性地基体系,采用更为有效的F.Durbin的方法实现Laplace逆变换。编制了计算  相似文献   

4.
蔡新  吴威 《计算力学学报》1998,15(4):478-484
用区间分析方法研究覆盖层地基上面板堆石坝的断面优化设计,根据该坝型的结构特点和工作条件,提出了合适的优化设计数学模型,探讨了区间优化的求解方法。实例计算表明,方法的收敛性好,计算量小;所得到的设计方案经济合理,安合可靠。  相似文献   

5.
由于多层地基的一维非线性固结问题求解的复杂性,其解析解很难求得。本文基于Davis和Raymond一维非线性固结理论,利用DQM(Differential Quadrature Method)导了初始有效应力沿深度变化、任意边界条件、任意荷载作用下成层地基一维非线性固结的统一表达式,求得了孔压、有效应力和平均固结度的解答。通过解的收敛性分析讨论了DQM解的有效性。由于DQM解对于固结间题各种复杂条件具有统一的矩阵表达式,更便于编程计算和工程应用。最后,用本文解答对三层地基一维非线性固结问题进行了讨论。  相似文献   

6.
考虑地基土(或基础)的弹性性态,基于黏弹性力学的基本原理,采用Fourier级数,建立了梁的力学分析模型,给出了Maxwell与Kelvin地基(或基础)上梁的变形和内力表达式。末的工程实例我表明,所建立的力学模型正确,可用于对各种工程中的基础梁分析。  相似文献   

7.
变参数层状地基动力柔度系数的近似计算方法   总被引:1,自引:0,他引:1  
楼梦麟 《计算力学学报》1998,15(1):75-79,85
介绍一个求解参数层状地基动力柔度系数的近似求解方法,这一方法的基本思想是将变参数层状地基等效的为均匀层状地基,这样便可应用目前已经获得的各种解析解的研究成果,使问题简化。  相似文献   

8.
考虑地基为饱和-非饱和土双层半空间,利用连续介质力学和多相孔隙介质理论,构建双层地基的统一动力控制方程并进行耦合求解。利用Dirac-delta函数和Heaviside阶跃函数将矩形移动荷载作用描述为时间和空间坐标的解析函数,将荷载函数代入地基动力控制方程,采用三重Fourier变换以及降阶法进行求解,并对推导结果进行退化验证及对饱和-非饱和土双层地基的动力响应进行分析。研究表明,当荷载移动速度小于瑞利波速时,竖向振动峰值很小,振幅随速度的增大发生小幅增涨,但当荷载速度达到瑞利波速时,竖向振动发生激增;随着速度进一步增大,竖向位移多次出现峰点。非饱和土的饱和度及土层厚度也对地基振幅存在显著影响。  相似文献   

9.
将与板相关的各力学量展开为Fourier-Bessel级数,利用解析法对弹性圆板下横观各向同性弹性地基的轴对称问题进行了分析。这些级数中的待定系数由板的边界条件、板的控制方程、地基-板的相容条件加以确定。数值计算结果表明:横观各向同性地基的沉降比各向同性地基的沉降要小,而地基反力则变化不大,说明按各向同性地基进行分析偏于保守。该分析方法将原问题简化为求解代数方程组的问题,且该方法可以推广到板的一般弯曲及层状地基与板的相互作用问题。  相似文献   

10.
列车荷载作用下轨道和地基的动响应分析   总被引:15,自引:0,他引:15  
边学成  陈云敏 《力学学报》2005,37(4):477-484
分析了列车运动荷载引起的应力波在轨道结构和周围地基中的传播,用动力子结构方法求解了铁路轨道和多层地基的相互作用问题,特别是在模型中考虑了轨枕离散支撑的作用.研究的对象结构包括列车运动荷载和受轨枕支撑的钢轨,以及下面的无限分层黏弹性地基.通过傅里叶变换求解微分形式的支配方程,得到了在频域和波数领域中的钢轨以及周围地基的振动准解析解,而响应时程则通过傅里叶逆变换得到.利用结果可以评估高速铁路列车运行时产生的轨道与周围地基的振动强度;同时提出了一种直观的方法来确定轨道与地基中产生共振时列车运行的临界速度.  相似文献   

11.
在分析水平层状地基运动特征的基础上, 通过研究地层系统的特征值和特征向量与地层参数之间的关系, 修正测量得到的数据与理论计算结果之间的偏差, 建立了层状地基参数的频域识别方法。并利用大型振动台上的地基模型试验数据, 实施了层状地基的参数识别过程。结果表明, 该方法产生良好的地基参数估计。  相似文献   

12.
基于埋置框架的回传射线矩阵法,研究土体刚度对埋置框架速度波的影响,探讨接收点对成层地基中的有缺陷埋置框架轴向速度波的影响规律,比较有缺陷埋置框架与有缺陷单桩基础的轴向速度波.结果表明:土体刚度对成层地基中的埋置框架横向速度波影响较大,有缺陷埋置框架与有缺陷单桩基础的轴向速度波有较好的一致性.  相似文献   

13.
一种三维饱和土-基础-结构动力相互作用分析方法   总被引:5,自引:4,他引:1  
陈少林  赵宇昕 《力学学报》2016,48(6):1362-1371
地震波入射时土与结构动力相互作用分析是地震工程领域的重要问题.由于问题的复杂性,以往的研究大多考虑地基土为干土情形.而实际工程中,土体中经常充满孔隙水,土层往往是含水层或部分含水层.孔隙水对土层的地震反应影响较大,进而影响支撑于其上的基础和上部结构的响应.因此,有必要考虑饱和土-基础-结构动力相互作用问题.基于此,土体采用Biot模型,利用集中质量显式有限元方法并结合多次透射人工边界进行模拟;结构经有限元离散后,采用Newmark隐式时步积分方法进行分析,可通过ANSYS等有限元软件实现;基础假定为刚性,采用显式时步积分进行求解;土体和结构(及基础)可分别采用不同的时间步距;通过FORTRAN程序实现了三维饱和土-基础-结构系统在地震作用下的整体分析.从饱和多孔介质动力微分方程出发可知,干土是饱和土的特殊情形,通过将流体体积模量及孔隙率置为零,可将饱和土退化到干土,从而将干土统一到饱和土的计算框架中,通过土-结构相互作用算例对此进行了验证,进一步实现了干土与饱和土混合情形时的土-结构动力相互作用分析,使得问题的模拟更贴近实际工程(如考虑地下水位情形).通过算例对比了饱和土地基、干土地基、干土覆盖饱和土地基(考虑地下水位)情形时,土-结构相互作用对基础和结构响应的影响,结果表明地下水位对基础和结构响应的影响较大.  相似文献   

14.
Summary Vertical dynamic behaviour of a railway track on an elastic halfspace or on a layered halfspace is investigated by a frequency domain analysis. The results are compared with those for a simpler model, where ballast and subgrade are considered as a viscoelastic foundation. In the low- and medium-frequency range up to 250 Hz, great differences are observed between the results of the halfspace model and the results of the viscoelastic foundation model. This is because the damping due to wave propagation and coupling between sleepers cannot be modelled correctly by a viscoelastic foundation. Contradictions observed in the past between measured and calculated results can be explained with the new halfspace model. For frequencies higher than 250 Hz, the influence of the subgrade is negligible, so that here the simpler viscoelastic foundation model can be used. Received 5 January 1998; accepted for publication 7 April 1998  相似文献   

15.
The problem of numerical simulation of the steady-state harmonic vibrations of a layered phononic crystal (elastic periodic composite) with a set of strip-like cracks parallel to the layer boundaries is solved, and the accompanying wave phenomena are considered. The transfer matrix method (propagator matrix method) is used to describe the incident wave field. It allows one not only to construct the wave fields but also to calculate the pass bands and band gaps and to find the localization factor. The wave field scattered by multiple defects is represented by means of an integral approach as a superposition of the fields scattered by all cracks. An integral representation in the form of a convolution of the Fourier symbols of Green’s matrices for the corresponding layered structures and a Fourier transform of the crack opening displacement vector is constructed for each of the scattered fields. The crack opening displacements are determined by the boundary integral equation method using the Bubnov-Galerkin scheme, where Chebyshev polynomials of the second kind, which take into account the behavior of the solution near the crack edges, are chosen as the projection and basis systems. The system of linear algebraic equations with a diagonal predominance of components arising when the system of integral equations is discretized has a block structure. The characteristics describing qualitatively and quantitatively the wave processes that take place under the diffraction of plane elastic waves by multiple cracks in a phononic crystal are analyzed. The resonant properties of a system of defects and the influence of the relative positions and sizes of defects in a layered phononic crystal on the resonant properties are studied. To obtain clearer results and to explain them, the energy flux vector is calculated and the energy surfaces and streamlines corresponding to them are constructed.  相似文献   

16.
流固耦合介质轴对称动力问题解法的改进   总被引:7,自引:0,他引:7  
孔令伟 《力学学报》1998,30(2):229-232
用直接求解常微分方程组解文[1]所得的控制方程,减少了传递矩阵计算工作量,避免了子阵求逆,使问题的求解得到了简化  相似文献   

17.
郝巨涛  刘光廷 《力学学报》1998,30(5):635-640
在刚度矩阵法的基础上建立了用于进行二维多层体结构断裂分析的边界单元法(BEMLM)由于BEMLM的基本方程中已经包含了层体表面和裂纹缝面的边界条件,因而不需要对这些边界进行单元离散,从而其断裂分析可望有较好的精度通过与柯西积分方程法进行结合,算例表明BE MLM是可靠并有效的  相似文献   

18.
多层地基条带基础动力刚度矩阵的精细积分算法   总被引:2,自引:0,他引:2  
提出应用精细积分算法计算多层地基的动力刚度问题. 精细积分是计算层状介质中波传播的高效而精确的数值方法. 利用傅里叶积分变换将层状地基的波动方程转换为频率-波数域内的两点边值问题的常微分方程组, 运用精细积分方法求解格林函数, 最后再将得到的频率-波数域内地基表面的动力刚度矩阵转换到频率-空间域内, 进而得到刚性条带基础频率域的动力柔度或刚度矩阵. 所建议的精细积分算法, 可以避免一般传递矩阵计算中的指数溢出问题, 对各种情况有广泛的适应性, 计算稳定, 在高频段可以保障收敛性, 并能达到较高的计算精度.  相似文献   

19.
用薄层法分析层状地基中各种基础的阻抗函数   总被引:1,自引:0,他引:1  
蒋通  程昌熟 《力学季刊》2007,28(2):180-186
薄层法是分析和模拟弹性波在层状介质中传播的一种半解析半数值方法.采用薄层单元和傍轴边界分别模拟层状地基和弹性半空间.利用薄层法位移基本解和容积法推导了层状地基中基础-地基动力相互作用方程及块式基础、桩基础和承台群桩基础阻抗函数的统一计算公式.通过计算半无限弹性地基中桩基础、块式基础和二层地基上基础的阻抗函数验证了方法的适用性.进而计算了某实际层状地基中承台群桩基础的阻抗函数,并与试验结果进行对比,两者吻合较好.本文方法可用于分析弹性层状地基中各种基础的阻抗函数.  相似文献   

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