上覆单相弹性层的饱和地基上弹性圆板轴对称竖向振动分析

基于弹性层和饱和土半空间轴对称弹性波动方程，运用Hankel积分变换方法，得到它们在变换空间内的解．进而由层间完全接触条件及圆板底面的混合边值条件，构造一组描述上覆单相弹性层的饱和地基上弹性圆板轴对称竖向振动的对偶积分方程．将该对偶积分方程化为易于数值计算的第二类Fredholm积分方程，求得地基表面动力柔度系数随无量纲频率的变化曲线及弹性圆板的相对位移幅值．     

下卧刚性基岩的饱和地基上基础的动力分析

采用积分变换与积分方程研究了单层饱和地基上刚性基础的竖向振动问题，首先从饱和土的动力控制方程出发，考虑混合边值条件，获得了一组描述基础振动的对偶积分方程，进而给出了单层饱和地基表面的动力柔度系数。该文的工作可视为对饱和半空间地基上基础振动解答的推广。     

上覆单相弹性层的饱和地基上刚性圆板的扭转振动分析

采用解析的方法研究了上覆单相弹层的饱和地基上刚性圆板的扭转振动。首先运用积分变换技术分别求解了单相弹性介质和饱和介质情况时的控制方程，然后按混合边值条件建立了上覆单相弹性层的饱和地基上刚性圆板扭转振动的对偶积分方程，并把对偶积分方程化为易于数值求解的第二类Fredholm积分方程，并给出了数值算例。     

饱和地基上弹性圆板的动力响应

研究弹性圆板在饱和地基上的垂直振动特性,即首先应用Hankel变换方法求解饱和土波动方程,然后按混合边值条件建立饱和地基上圆板垂直振动的对偶积分方程,用一种简便的方法,对偶积分方程可化为易于数值计算的第二类Fredholm积分方程。文末的数值分析得出了板振动的一些规律性,由此表明当板的挠曲刚度D趋于无穷大且不计板的质量时,其结果和无质量刚性圆盘在饱和地基上的振动特性完全一致。     

饱和地基上含刚核弹性圆板的竖向振动分析

基于作者提出的饱和土弹性波动方程，研究了饱和地基上含刚核弹性圆板在竖向集中谐和力作用下的振动特性。首先应用Hankel积分变换求解该饱和土波动方程，然后按混合边值条件建立起一组描述含刚核弹性圆板振动的对偶积分方程，并将其化为第二类Fredholm积分方程进行数值求解。文末给出了含刚核弹性圆板在饱和地基上振动的阻抗函数随无量纲频率a0的变化曲线，并考察了土的渗透系数，弹性板含刚域的大小以及板的柔度等参数对阻抗函数的影响，得出了一些有意义的结论。     

多孔饱和半空间上刚体垂直振动的轴对称混合边值问题

研究圆柱形刚体在多孔饱和半空间上的垂直振动．首先应用Ｈａｎｋｅｌ变换求解多孔饱和固体的动力基本方程———Ｂｉｏｔ波动方程．然后按混合边值条件建立多孔饱和半空间上刚体垂直振动的对偶积分方程，用Ａｂｅｌ变换化对偶积分方程为第二类Ｆｒｅｄｈｏｌｍ积分方程．文末给出了多孔饱和半空间表面动力柔度系数的计算曲线．     

横观各向同性饱和地基上中厚圆板的非轴对称振动

研究横观各向同性饱和土地基上中厚弹性圆板的非轴对称振动问题。基于横观各向同性饱和介质Biot波动方程的一般解,按混合边值问题建立了饱和地基与弹性中厚圆板非轴对称动力相互作用的对偶积分方程,并将对偶积分方程转化为易于计算的第二类Fredholm积分方程;采用数值方法求解该积分方程。数值算例结果表明,当h/a>0.05时,饱和半空间体上中厚度圆板在不同频率下的振动特性与相应频率下的刚性板的振动特性基本相同,当h/a<0.05时,板中心的位移将随h/a的减小而增大。     

多孔饱和半空间上弹性圆板的动力分析

用解析方法研究多孔饱和半空间上弹性圆板的低垂直振动，首先用Ｈａｎｋｅｌ变换求解多孔饱和介质动力问题控制方程，然后按混合边值条件建立多孔饱和半空间上弹性板的垂直振动的对偶积分方程，用Ａｂｅｌ变换化对偶积分方程为第二类Ｆｒｅｄｈｏｌｍ积分方程，并给出了数值算例。     

水平弹性支撑圆拱的动力特性研究

用柔度法建立了水平弹性支撑拱结构的自由振动方程,考虑了拱脚处集中质量的附加惯性力. 计算分析了水平弹性支撑对两铰圆拱固有特性的影响,水平弹性支撑会使拱结构的自振频率减小,当拱结构的矢跨比为0.1 左右时影响最为显著,同时还会改变拱结构的振动形态,尤其在高阶振型中将完全按照梁的特点振动.分析了圆弧梁与两铰圆拱的振动内力特点,提出了柔度系数的概念,经过计算得到了水平弹性支撑拱转化为两铰圆拱和圆弧梁的临界柔度系数以及对应的临界刚度系数.     

爆炸冲击荷载作用下弹性支撑拱结构的动力响应分析

利用数值分析方法,系统研究了爆炸冲击荷载作用下弹性支撑对拱结构动力特性和动力响应的影响。研究表明:弹性支撑使拱结构自振频率减小,随着弹性支撑刚度系数的增加,各阶频率逐渐增大,其中对低阶频率的影响比高阶频率大;弹性支撑临界刚度系数是弹性支撑拱结构动力特性的分界点,此时结构第一阶、第二阶的频率几乎重合,出现模态转向;弹性支撑并不总是具有缓冲减振的效果,弹性支撑刚度系数较小时,缓冲减振效果较好,但会引起较大的拱脚竖向位移,在工程实际中可能并不适用;弹性支撑刚度系数较大时,在爆炸冲击消失以后,由于非线性振动等因素的影响,会出现振动增强,尤其当弹性支撑刚度系数接近弹性支撑临界刚度系数时,结构振动增强最为剧烈,此时设置阻尼支撑可消除振动增强。本文结果表明应综合设置刚度系数较大的弹性支撑和阻尼支撑以提高结构的抗爆承载能力。     

THE AXISYMMETRIC MIXED BOUNDARY-VALUE PROBLEM OF THE VERTICAL VIBRATION OF A RIGID FOUNDATIONON SATURATED LAYERED SOIL SUBGRADE

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅｅｌａｓｔｉｃｈａｌｆ＿ｓｐａｃｅｔｈｅｏｒｙｏｆｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｖｉｂｒａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｓｏｉｌ＿ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｐｒｏｂｌｅｍｈａｖｅｂｅｅｎｔｈｅｓｕｂｊｅｃｔｏｆｉｎｔｅｎｓｉｖｅｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｔｈｅｃｉｖｉｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ .ＳｉｎｃｅＬｕｃｏｅｔａｌ.[1]ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｏｆａｃｉｒｃｕｌａｒｒｉｇｉｄｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｒｅｓｔｉｎｇｏｎａｎｅｌａｓｔｉｃｈａｌｆ＿ｓ…     

The axisymmetric mixed boundary-value problem of the vertical vibration of a rigid foundation on saturated layered soil subgrade

Based on the theory of elastic wave propagation in saturated soil subgrade established by the author of this paper, the axisymmetric vertical vibration of a rigid circular foundation resting on partially saturated soil subgrade which is composed of a dry elastic layer and a saturated substratum is studied. The analysis relied on the use of integral transform techniques and a pair of dual integral equations governing the vertical vibration of the rigid foundation is listed under the consideration of mixed boundary-value condition. The results are reduced to the case for saturated half-space. The set of dual integral equations are reduced to a Fredholm integral equation of the second kind and solved by numerical procedures. Numerical examples are given at the end of the paper and plots of the dynamic compliance coefficient C_v versus the dimensionless frequency a₀ are presented. Foundation item: the National Natural Science Foundation of China (59579018) Biography: CHEN Sheng-li (1974-)     

TORSIONAL VIBRATIONS OF A RIGID CIRCULAR PLATE ON SATURATED STRATUM OVERLAYING BEDROCK

The torsional vibration of a rigid plate resting on saturated stratum overlaying bedrock has been analysed for the first time. The dynamic governing differential equations for saturated poroelastic medium are solved by employing the technology of Hankel transform. By taking into account the boundary conditions, the dual integral equations of torsional vibration of a rigid circular plate are established, which are further converted into a Fredholm integral equation of the second kind. Subsequently, the dynamic compliance coefficients of the foundation on saturated stratum, the contact shear stress under the foundation and the angular amplitude of the foundation are evaluated. Numerical results indicate that, when the dimensionless height is bigger than 5, saturated stratum overlaying bedrock can be treated as saturated half space approximately. When the dimensionless frequency is low, the permeability of the soil must be taken into account. Furthermore, when the vibration frequency is a constant, the height of the saturated stratum has a slight effect on the dimensionless contact shear stress under the foundation.     

多孔饱和半空间上弹性圆板垂直振动的积分方程

应用新的方法求解多孔饱和固体的动力基本方程－Ｂｉｏｔ波动方程,首先把Ｂｉｏｔ波动方程化为仅有土骨架位移和孔隙水压力的偏微分方程组,并且逐次解耦方法（不引入位移势函数）求解此偏微分方程组,然后按混合边值条件建立多孔饱和半空间上弹性圆板垂直振动的对偶积分方程,用Ａｂｅｌ变换化对偶积分方程为第二类Ｆｒｅｄｈｏｌｍ积分方程。文中考虑两种孔隙流体的表面边界条件：（ａ）半空间表面（包括圆板与半空间的接触面）是