半无限饱和土内部作用集中力的初值解

应用 Mc Namee和 Schiffman位移函数把轴对称和非轴对称的 Biot固结方程解耦为一组偏微分方程 .利用半无限饱和土受集中力作用、体积应变为零的起始条件 ,得出了起始时刻的控制方程 .对该方程进行 Hankel变换 ,并利用半无限饱和土表面的边界条件以及集中力作用面处的连续性条件 ,可得出变换域内的位移、应力和孔隙水压力的解 .进行相应的逆变换后 ,可得集中力作用下饱和土起始时刻的位移、应力和孔隙水压力的封闭形式解     

半空间饱和土在内部简谐垂直力作用下的Green函数

本文利用积分变换方法求解了半空间饱和土内部作用简谐垂直力时的Green函数。首先根据Hankel积分变换方法直接对频域内的Biot波动方程进行求解，得出了Biot波动方程的通解。利用上述通解以及边界条件和连续性条件可得上述边值问题的变换域内的解，进行相应的逆变换可得频域内的Green函数。     

饱和地基在轴对称动力荷载下的振动分析

基于Biot动力固结方程，考虑了土体和水体的惯性力以及水土耦合作用的影响，采用Hankel积分变换求解耦联合方程组，得到动荷载下饱和土Lamb问题的解答，并分析研究了渗透系数和激振频率对竖向位移的影响。根据下边界为不透水基岩的边界条件，获得了轴对称周期荷载作用于地基表面时其上任一点应力、位移的一般积分形式解，并根据算例分别给出了不同频率下和不同渗透系数的土的竖向位移曲线。     

半空间饱和土中瑞利波特性

通过对饱和土中波的运动方程及连续方程分析，推导了饱和土中瑞利波特征方程，讨论了半空间饱和土中瑞利波波速度的弥散特性，以及位移和孔压分布情况。     

横观各向同性饱和无限土体三维粘弹性动力时域解

根据横观各向同性饱和土体的三维动力方程，运用Fourier展开、Laplace 和 Hankel变换方法，求解了横观各向同性饱和土体的粘弹性动力反应问题。给出了土骨架位移分量、孔隙流体相对于土骨架的位移分量和孔隙流体压力的积分形式一般解。并对横观各向同性饱和土体动力响应边值问题的求解过程作了系统说明。为了求得时域内的数值解，利用Laplace-Hanke数值逆变换编制了计算程序，研究了对垂直向和水平向圆形动力荷载作用下半空间边值问题，并进行了弹性与粘弹性解的对比以及粘性系数的改变对计算结果的影响分析。     

半无限体静压沉桩挤土位移弹性解答

以现有半无限土体中球孔扩张挤土位移的解答为基础,运用球体体积和圆柱体体积相等的原则,通过线弹性叠加法,模拟了静压沉桩贯入土体的动态过程,得到静压沉桩挤土位移的简化计算公式,并对土体弹性模量和泊松比等因素对挤土位移的影响进行了分析。结果表明:随着弹性模量的增加,挤土位移显著减小,且在较硬土体中压桩会对周围建筑和管线产生较为严重的危害;泊松比对挤土位移的影响较小,但总体来说,随着泊松比的不断变大,产生的挤土位移也越大。文中解答半无限体条件下的静压沉桩以及相关扩孔问题的设计和施工具有一定的指导意义和实用价值。     

层状地基中考虑固结和流变的垂直单桩的理论分析

利用积分方程求解了考虑固结和流变的层状饱和土地基中的垂直受荷单桩问题。为了求解该问题，首先利用层状饱和土的圆形载荷基本解，建立了时域内层状饱和土地基中单桩的积分方程。对所得的积分方程进行Laplace变换，得到变换域内的积分方程。对变换域内的积分方程采用Schapery逆变换方法得到时域内单桩的近似积分方程。数值求解所得的积分方程可以得到桩的沉降、轴力、剪力和孔压     

基础温度变形及其对上部结构温度应力的影响

本文利用富里哀变换给出了半平面内部受到集中力和线力作用的精确解,据此给出了基础温度变形的计算方法,并研究了基础温度变形对上部结构温度应力的影响。     

饱和半空间圆形衬砌对稳态剪切波的散射

根据饱和土中Biot波动理论,采用复变函数和多级坐标的方法对半无限饱和土中稳态剪切SV波对地下圆形衬砌周围的散射和动应力集中的问题进行了研究,分析计算了动应力集中系数在随土体孔隙率、渗透系数以及弹性衬砌厚度的变化时在衬砌周边分布情况,为研究半空间饱和土中衬砌结构对稳态剪切波的动力响应提供了一种有效的解析方法。研究结果表明在稳态剪切波作用下,半空间饱和土中圆形衬砌周边的动应力集中系数分布随土体孔隙率的增加有增大的趋势,而渗透系数变化的影响很小,增加弹性衬砌厚度有利于减少动应力集中效应,计算结果对工程实践具有一定的参考意义。     

灌砌石挡土墙模型试验研究

为了验证灌砌石挡土墙应用于丽水地区水利工程的可行性,制作了灌砌石挡土墙模型进行室内模型试验。将现实中的土压力经过计算折算为集中力,使用千斤顶提供的集中力模拟现实中的土压力进行加载。使用位移传感器和应变片以及测力计等测量仪器获取了加载过程中的位移时程曲线、位移荷载曲线和应变时程曲线等。试验结果表明,灌砌式挡土墙的承载力和变形性能以及抗倾覆性能均能达到设计要求,是丽水地区进行水利建设时修建挡土结构的一个比较理想的选择。     

饱和土层中瑞利波的传播特性

本文基于Biot提出的饱和多孔介质的弹性波动方程，导出饱和土层中瑞利波弥散特征方程，并由此分析了瑞利波的弥散特性和位移分布规律。结果表明，饱和土(有渗流)的瑞利波弥散曲线与饱和封闭系统(无渗流)相差很小，可利用饱和封闭系统情况来研究和分析饱和土中瑞利波特征以及现场所测瑞利波弥散曲线。饱和土层中瑞利波的有效传播深度约为1.5倍波长。     

砂卵石土动、静特性的对比试验研究

 在室内砂卵石土动、静力特性对比试验基础上,通过大量试验数据对比分析了不同条件下非饱和砂卵石土和饱和砂卵石土的强度和变形特性。结果表明：非饱和试样和饱和试样破坏时,剪切位移变化比较一致,压力增大时,剪切位移增加;从非饱和土到饱和土,随着振动周次的增加, 粘着力和内摩擦角都有着不同程度的下降;不同含水量条件下,饱和样的强度增幅比较均匀,振动次数相同时,不同固结应力条件下的破坏应力约成等差关系;而非饱和样的强度增幅不均,有时相差很大 , 但非饱和砂卵石土的强度参数比饱和砂卵石土大很多。     

岩体变形试验分层弹模计算的工程应用

传统的承压板法变形试验只适合于半无限均匀岩体,不能计算成层岩体中的断层、夹层的弹性模量,必须研究水平成层岩体的分层弹模计算方法,以便分别计算出每一层的弹性参数。为此,利用积分变换求解双调和方程的方法,找到了柔性或固性承压板加压、中心孔法和表面位移法量测位移条件下的解。工程应用证明,方法行之有效,且有常规方法无法替代的优点。     

饱和土中端承桩非完全黏结下的竖向振动特性

建立了考虑桩土非完全黏结条件下端承桩在饱和土中竖向振动的模型，将土视为线弹性饱和多孔介质，桩简化为一维弹性杆件。通过引入势函数，采用分离变量法对饱和两相介质动力固结方程解耦，求得桩受任意激振力作用下的桩土耦合系统解析解。计算结果表明，桩土非完全黏结条件下桩振动引起的饱和土中孔压分布略小于完全黏结条件下的，其影响幅度随激振频率的增加而增大，随渗透系数的减小而增加。桩顶的频率和时域响应研究结果表明，桩土接触面条件对桩顶动力响应有显著影响。经分析，增大击发能量使桩土出现非完全黏结状态可以加大有效测桩深度。     

降雨入渗对非饱和土边坡稳定性影响的参数研究

为了研究饱和渗透系数与土水特征曲线对降雨入渗条件下非饱和土边坡稳定性的影响，利用ＧｅｏＳｔｕｄｉｏ软件进行数值计算，对不同工况下的非饱和土边坡进行瞬态渗流分析与稳定性分析。研究结果表明，饱和渗透系数是影响非饱和土渗透性的关键因素，其对边坡稳定性与边坡破坏形式有重要影响。应力作用与干湿循环对非饱和土渗透函数形态的影响与其对土水特征曲线形态的影响一致，考虑其影响对于非饱和土边坡稳定性计算与评价是更安全合理的。     

移动荷载作用下土—结构共同作用的积分方程法分析(英文)

根据饱和土体Biot理论,采用薄板理论与最小势能及子结构法,将土—结构作为整体系统,利用接触边界处位移连续、应力平衡条件,建立了移动荷载作用下饱和土体上部结构振动的积分方程,然后再利用Fourier逆变换,得到土体、结构及基础筏板在时间—空间域内的位移、应力,并利用文中方法进行了算例分析.     

层状饱和半空间轴对称Biot固结问题

本文针对饱和多孔介质空间轴对称Biot固结问题，引入状态变量，构造了一组状态变量方程。并利用Laplace-Hankel变换和矩阵理论，提出了单层饱和多孔介质空间轴对称Biot固结问题的传递矩阵。得出饱和半空间表面排水和表面不排水两种情况下场变量积分形式的解。由层间完全接触的条件，给出了N层饱和半空间轴对称Biot固结问题的一般解析表达式和数值算例。Laplace逆变换的计算采用Crump、Durbin、Stehfest和Schapery 4种方法。数值结果表明本文方法有较好的计算效率和较高的计算精度。     

砂砾地基混凝土防渗墙的結构分析

关于土坝砂砾地基混凝土防渗墙的结构分析问题,目前还沒有一个比较合理的计算方法.本文介绍了一个新方法,主要是考虑混凝土墙与砂砾地基的相互作用,根据两者位移相一致的条件来求解出作用于墙上的土压力。文中推导了有限深度地基在地表受到了土坝荷重和在內部受到水平集中力作用在地基內引起的水平位移公式,以及混凝土墙在外力作用下的变位方程,最后根据位移相协调的条件得出了适合于不同支承情况和计算情况的四种线性方程组,极易直接求解出土压力值.各方程组中的常数项也可方便地从曲线中查出.通过对某一工程实例的计算,认为过去防渗墙结构分析中采用土压力为某一已知分布的假定将导致很大的誤差,不宜继续采用。     

饱和弹性半空间在低频谐和集中力下的积分形式解

本文采用解耦联合方程组，算子法解回代方程，推导饱和土低频Ｌａｍｅｂ积分形式解，并退化为一般弹性半空间的积分形式解，为饱和土动孔隙水压力和动力响应的计算提供了方法。算例证实本文推导的可靠性，其结论对工程有指导意义。     

移动荷载作用下饱和土体上筏板—上部结构的动力响应分析(英文)

根据饱和土Biot理论与最小势能原理及薄板理论,采用子结构法,把上部结构、基础和地基作为一个共同作用的整体,在接触界面上满足变形协调条件,建立移动荷载作用下饱和土体地基—筏板—上部结构共同作用的积分方程.对积分方程的数值求解和相应的Fourier逆变换,得到任意时刻上部结构、筏板的内力和位移以及地基反力.最后通过数值计算,分析了饱和土体参数、移动荷载的速度等对上部结构水平、垂直方向的振动的影响特点.数值结果表明,上部结构各层的水平位移、竖向位移都随荷载速度增大而增加.竖向位移随楼层增加变化不大,当荷载速度较低时,水平位移随上部结构高度的变化曲线平滑少弯折,说明振动较稳定.但当荷载速度较高时,水平位移随楼层变化曲折越明显,层间差异大.