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研究了埋置于弹性地基内充液压力管道中非线性波的传播. 假设管壁是线弹 性的,地基反力采用Winkler线性地基模型,管中流体为不可压缩理想流体. 假定系统初始 处于内压为$P_0$的静力平衡状态,动态的位移场及内压和流速的变化是叠加在静 力平衡状态上的扰动. 基于质量守恒和动量定理,建立了管壁和流体耦合作用的非 线性运动方程组; 进而用约化摄动法, 在长波近似情况下得到了KdV方程,表征 着系统有孤立波解.     

Response of an infinite beam resting on a tensionless elastic foundation subjected to arbitrarily complex transverse loads

This paper presents an investigation into the static response of an infinite beam supported on a unilateral (tensionless) elastic foundation and subjected to arbitrary complex loading, including self-weight. A new numerical method is developed to determine the initially unknown lengths that remain in contact. Based on the continuity conditions at the junctions of contact and non-contact segments, the response of the whole beam may be expressed through the displacement constants of the initial segment, reducing the contact problem to two nonlinear algebraic equations with two unknowns. The technique has been named the transfer displacement function method (TDFM). Comparison with the exact results of a particular limiting case shows the expected complete agreement. Finally, an example of a beam with several contact segments is presented and verified by the application of equilibrium conditions.     

小湾水电站低高程坝基开挖卸荷松弛机理试验研究

小湾电站低高程坝基开挖过程中,表层岩体卸荷松弛强烈,主要形式有沿已有裂隙地错动、张开和扩展,及因新生破裂而松弛。后者主要包括：“葱皮”现象、“板裂”现象和岩爆现象。试验测试表明,开挖面附近微新岩石为坚硬—极坚硬岩石,但其初始损伤明显,其损伤发展启动应力在5.2~12.4MPa之间,抗拉强度在3~6MPa之间,这是坝基表层岩体卸荷松弛强烈的物质基础;坝基面爆破开挖的应力集中和爆炸作用影响是坝基岩体卸荷松弛强烈的岩石力学环境条件。     

移动荷载作用下饱和土地基中的波动特性分析

基于Biot波动方程,经过Fourier变换和逆Fourier变换后可获得波数-频率域以及时间-空间域的解析解。通过数值分析的手段研究了移动荷载作用下饱和多孔弹性地基中波的传播特性。重点就弥散曲线、多谱勒效应、波的成分和动力响应频率等几个特性进行了分析,发现饱和土地基由于比弹性地基多了一项流体介质,波动特性明显差异于弹性介质。     

移动周期载荷作用下孔隙热弹性地基的动力学响应

根据孔隙热弹性线性理论,本文首先建立了在移动周期载荷作用下孔隙热弹性地基动力学响应分析的数学模型,其中提出了在周期性边界上必须满足的6类适当的条件,即界面位移相等、应力相等、孔隙百分比相等、温度相等以及在外法线方向孔隙发展相等和温度导数相等。在此基础上,分别采用微分求积法(DQM)和有限差分法(FDM)对控制方程进行空间和时间离散,并求解。作为算例,分别研究了在移动周期载荷和极限车载作用下孔隙热弹性地基的动力学响应,考察了车速对沉降、孔隙体积百分比和温度的影响。可以看到,本文提出的处理周期性问题DQM,具有精度高、收敛性好,计算效率高等特点。     

地基水平运动时高桥墩的动力屈曲

考虑大变形的影响,建立了高桥墩在地震波冲击下引起的地基水平运动时的非线性动力学基本方程式;通过位移形函数假设,采用伽辽金积分方法得到了时间变率的动力学控制方程;对时间变率的非线性微分方程进行数值求解,给出了同一地震波不同强度下高桥墩的位移响应曲线以及从产生横向振动到失稳的全过程;得到了地震波冲击时高桥墩失稳的临界地震加速度acr和失稳时刻。通过数值算例比较了地震波幅值、高桥墩柔度、桥面质量大小对位移幅值响应、临界地震加速度、失稳时刻等参数的影响。算例表明当发生7.5级以上地震时,桥墩会有较大程度的破坏。     

弹性地基梁理论在锚索抗滑桩计算中的应用

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针对目前锚索抗滑桩的内力计算通常未考虑滑面以上桩身与岩土体的相互作用关系,而将滑面以上桩身按一般静力结构或有限次超静定结构计算的现状。本文根据弹性地基梁理论,考虑锚索与桩的变形协调,将初参数法运用到锚索抗滑桩的计算中,通过选取合理的初参数作为未知量,得到了锚索拉力以及桩身内力的计算过程。并结合皖南地区某处产生滑移弯曲变形的顺层滑坡治理工程进行了分析,与传统方法计算结果相比,本方法所得内力值较大,偏于安全,桩身内力分布规律与传统方法所得结果较吻合。
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高台基木结构在交通载荷作用下的振动响应研究

以西安钟楼为研究背景, 建立了钟楼-土层-隧道结构三者共同作用的三维有限元模型, 通过动力有限元分析得到了模拟地铁列车载荷作用下钟楼的振动响应规律; 根据现场全天候监测, 得到了钟楼在地面交通载荷作用下的振动响应; 在此基础上, 利用SRSS方法将二者进行叠加, 从而得到了钟楼木结构在地面和地下交通载荷共同作用下的动力响应, 并根据规范对其进行 了评估, 所得结论为今后相近古建筑在交通振动载荷作用下的响应分析及评估提供 了参考依据.     

非均匀弹性地基圆薄板大挠度问题的一般解*

本文在文[1]的基础上提出了一个新的方法可用于求解任意变系数非线性常微分方程组.文中导出了任意轴对称载荷和不同边界条件下的非均匀弹性地基圆薄板大变形的一般解,并给出了收敛于精确解的证明.问题最后可归结为求解一个仅含有三个未知量的非线性代数方程组.该方法和其它方法比较,具有收敛范围大,计算简便迅速等特点.文末给出算例表明内力和位移均可得到满意的结果,验证了本文理论的正确性.     

无拉力Winkler地基上自由边矩形Reissner板的弯曲

本文提出了一种求解无拉力Winkler地基上自由边矩形Reissner板受任意载荷的弯曲问题的解析方法.通过适当设定满足可导条件的Fourier级数加补充项形式的挠度函数和剪力函数,把给定边界条件下的微分方程化成最简形式的无穷代数方程组.对于常规的Winkler地基,可直接求解;而对于无拉力Winkler地基,方程组为一组弱非线性代数方程组.使用迭代法容易得到解.