无拉力Winkler地基的数值计算

无拉力Winkler地基模型可克服在工程中应用颇为广泛的传统Winkler地基模型的一些缺陷.利用大型有限元计算软件ANSYS,模拟无拉力Winkler地基模型,探讨接触区域的变化规律,并将其应用到某实际工程中,取得了更为合理的结果.     

考虑锚杆切向拉力作用的格构梁内力计算与数值模拟

为了研究喷锚支护体系中格构梁的计算理论及适用性,使用考虑开挖工况影响的ANSYS有限元模拟方法以及考虑锚杆轴力切向分量的Winkler方法,分析纵向格构梁内力,将两种方法分析结果进行比较研究,并与实测值对比,得出格构梁内力计算方法的适用性.在松软的地基上,最好采用Winkler法计算;在岩性地基上梁与地基的摩擦作用不可忽略,用考虑水平作用和轴向分力的Winkler法计算得到的结果最符合实际.ANSYS模拟的结果也可以比较真实地反映梁的受力情况,模拟梁的空间效果,具有较高的实用价值.     

混凝土路面度翘曲应力的有限元分析

以襄荆高速公路建设为背景，分别采用Winkler地基和弹性半空间地基2种计算模型，以及考虑冬季和夏降3种环境温度的作用，用有限元方法对混凝土路面进行温度翘曲应力分析和变形分析，其结果表明，环境温度变化引起的路面应力不容忽视，基础的处理对计算结果有一定的影响，按Winkler地基模型计算的变形结果小于按弹性半空间地基模型的变形结果，而按Winkler地基模型计算的温度翘曲应力高于按弹性半空间地基模型计算的翘曲应力。     

关于各种弹性地基模型上的结构分析

地基模型一般可分为:(1)Winkler 模型,(2)Boussinesq 半无限体模型,(3)成层模型,(4)双参数模型,(5)各种非弹性(如粘性、塑性)模型等。(1)～(4)属于弹性地基模型.本文首先分析了各种弹性地基模型,然后综述了近年来国内外发表的有关置于各种弹性地基模型上的结构分析方面的成果,文中也包括作者自己尚未发表的部分成果。     

无拉力Winkler地基的数值计算

无拉力Winkler地基模型可克服在工程中应用颇为广泛的传统Winkler地基模型的一些缺陷。利用大型有限元计算软件ANSYS，模拟无拉力Winkler地基模型，探讨接触区域的变化规律，并将其应用到某实际工程中，取得了更为合理的结果。     

混凝土路面温度翘曲应力的有限元分析

以襄荆高速公路建设为背景 ,分别采用 Winkler地基和弹性半空间地基 2种计算模型 ,以及考虑冬季和夏季 2种环境温度的作用 ,用有限元方法对混凝土路面进行温度翘曲应力分析和变形分析 ,其结果表明 ,环境温度变化引起的路面应力不容忽视 ,基础的处理对计算结果有一定的影响 ,按 Winkler地基模型计算的变形结果小于按弹性半空间地基模型的变形结果 ,而按 Winkler地基模型计算的温度翘曲应力高于按弹性半空间地基模型计算的翘曲应力     

侧向土体影响下盾构隧道引起上覆管线变形

目前盾构隧道开挖对邻近管线影响的理论研究一般基于Winkler地基模型和Pasternak地基模型,较少考虑精度更高的Kerr地基模型及管线侧向土体影响对管线变形的约束作用. 将管线简化成Euler-Bernoulli梁搁置在Kerr地基模型上,利用差分法得到盾构隧道引起上覆管线竖向位移半解析解,在此基础上进一步推导考虑管线侧向土体影响的Kerr地基模型差分解. 通过与已有工程案例和离心机数据对比,验证Kerr地基模型相比于其他地基模型的优越性,也验证了考虑管线侧向土体影响的Kerr地基模型计算结果更加符合实测数据. 参数分析表明, 随着隧道开挖地层损失率和土体弹性模量的增大,管线的竖向位移和弯矩均增大;随着管线与隧道夹角的增大,管线的竖向位移和弯矩均减小.     

隧道开挖引起水平向位移被动桩的简化计算方法

目前,大部分盾构隧道开挖对邻近桩基影响的理论研究是将被动桩简化成单参数的Winkler地基模型和双参数的Pasternak地基模型,较少考虑计算精度更高的三参数Kerr地基模型。基于Kerr地基模型建立被动桩的水平挠度控制方程,结合盾构隧道开挖施加的水平附加应力,利用差分法计算得到盾构开挖对邻近桩基的数学矩阵解析表达式,进而得到被动桩的水平变形位移半解析解。两个工程实例表明,Kerr地基模型比Winkler、Pasternak地基模型的计算结果与实测数据更接近。参数分析表明：随着隧道直径的增大,被动桩水平位移会增加;增大桩基的直径,被动桩水平位移会减小;对于桩底以下隧道开挖情况,增大桩基与盾构开挖的水平距离和竖向净距,被动桩水平位移均会减小。     

隔离桩对盾构掘进引起邻近高铁桩基水平位移的影响分析

在城市建设过程中,盾构隧道开挖对邻近既有高铁桩基产生较大威胁,在隧道和高铁桩基之间打入隔离桩可以有效减小盾构掘进对高铁桩基的影响。在研究桩土相互作用领域中,Winkler地基模型和Pasternak地基模型得到了广泛的运用。基于这两种地基模型,采用差分法,利用Maple数学运算软件对某实际工程案例分析,将计算结果与已有工程监测数据进行对比验证,并深入分析隔离桩各项参数对高铁桩水平位移的影响。结果表明,当隔离桩弹性模量较小时,Pasternak地基模型计算结果比Winkler地基模型更加精准;随着隔离桩桩径的增大,高铁桩基水平位移显著减小;在隔离桩桩体参数不变的条件下,缩短隔离桩与隧道中心线的水平距离能减小高铁桩基的水平位移。     

无拉力Winkler地基梁的Galerkin解

选取了一个满足边界条件的新的挠度函数,利用迦辽金法解答了无拉力Winkler地基上梁的脱离问题.所采用的方法具有计算简单,收敛速度快的特点.计算结果表明:Winkler地基上梁弯曲时不考虑脱离时的解答与无拉力Winkler地基的解答有明显的差异,且当荷载位置保持不变,按比例增大时,梁与地基的脱离区并不发生变化.