双参数弹性地基上板承受冲南荷载的动力响应的解析解

利用双参变量的Stockes变换,给出双参数弹性地基上自由矩形板承受冲南荷载的动力问题的CC型级数的解板解,并运用钟万勰提出的定常结构的精细时程积分法,以双参数弹性地基上自由矩形板承受三角形冲击荷载为例,给出了数值结果。     

双参数弹性地基上四边自由矩形板问题

以分离变量法，得到双参数弹性地基上矩形板控制微分方程的各种解，这个解能满足不同的边界条件，而不需要繁琐的迭加．还得到了求解双参数弹性地基上自由矩形板的线性代数方程组，并给出一个算例     

非均匀弹性地基上四边自由矩形中厚板的弯曲及振动

双参数弹性地基上四边自由矩形板的弯曲与振动一直是学术界和工程界共同关注的问题,但至今没有得到满意的解决.求解该问题的困难,一方面是由于地基模型的复杂性,另一方面源于矩形板的四边自由边界条件.实际工程中的板不可避免地遇到非均匀的地基以及受到预加面内机械荷载和预加温度场的作用,在理论计算分析中,考虑这三方面因素的影响对工程实际会有很大的指导意义.本文基于Reissner-Mindlin 一阶剪切变形板理论,讨论在预加面内机械荷载和预加温度场作用下,非均匀双参数地基上四边自由中厚矩形板的弯曲与横向振动问题.     

非均匀弹性地基上四边自由矩形中厚板韵弯曲及振动

双参数弹性地基上四边自由矩形板的弯曲与振动一直是学术界和工程界共同关注的问题,但至今没有得到满意的解决。求解该问题的困难,一方面是由于地基模型的复杂性,另一方面源于矩形板的四边自由边界条件。实际工程中的板不可避免地遇到非均匀的地基以及受到预加面内机械荷载和预加温度场的作用,在理论计算分析中,考虑这三方面因素的影响对工程实际会有很大的指导意义。本文基于Reissner—Mindlin一阶剪切变形板理论,讨论在预加面内机械荷载和预加温度场作用下,非均匀双参数地基上四边自由中厚矩形板的弯曲与横向振动问题。     

弹性半空间地基上四边自由矩形板的弯曲解析解

采用双重Fourier变换,分析得到弹性半空间受任意竖向荷载作用下的静力积分变换解,与四边自由矩形板的弯曲解析解相结合,得出弹性半空间地基上四边自由矩形板受任意竖向荷载作用的弯曲解析解。给出一些算例结果,与有限元方法给出的计算结果进行了比较,结果吻合良好,证明本文的方法是切实可行的。     

均质弹性半空间地基上圆形薄板的非线性弯曲

本文讨论了均质弹性半空间地基上,承受中心集中荷载或均布荷载,周边自由的弹性薄圆板的非线性弯曲问题.文中首先建立了问题的确定积分方程,然后用加权残数法求解非线性的积分方程组.并给出数值算例。     

双参数地基板的无单元法

将无单元方法用于双参数地基上弹性板的计算分析,给出双参数地基上自由边界弹性板的虚功方程;基于滑动最小二乘(MLS)插值函数的特征,选择二次多项式基函数和指数型权函数,满足板弯曲问题对插值函数C1连续性和完备性的要求;根据所得虚功方程推出双参数地基板的无单元方法基本方程,并给出其刚度矩阵的特征。最后通过双参数地基板算例,说明了该方法的正确性和可行性。     

非饱和地基上多层矩形板稳态响应解析研究

采用积分变换法和消元法求得了非饱和地基受任意竖向简谐荷载作用下的稳态响应积分变换解。同时对四边自由多层矩形薄板提出了带有补充项的双重余弦级数通解,并与地表竖向位移的级数展开式相结合,建立了地基和矩形板的协调方程,再联合矩形板的控制方程和边界条件,构成了非饱和地基上四边自由多层矩形薄板稳态振动的解析方程组。选取非饱和土体参数和矩形板参数,利用该方程组,求解了竖向稳态荷载作用下该地基板的接触压力幅值、板挠度幅值以及板弯矩幅值,分析了非饱和地基参数对矩形板稳态响应的影响规律。     

非饱和地基上多层矩形板稳态响应解析研究

采用积分变换法和消元法求得了非饱和地基受任意竖向简谐荷载作用下的稳态响应积分变换解。同时对四边自由多层矩形薄板提出了带有补充项的双重余弦级数通解,并与地表竖向位移的级数展开式相结合,建立了地基和矩形板的协调方程,再联合矩形板的控制方程和边界条件,构成了非饱和地基上四边自由多层矩形薄板稳态振动的解析方程组。选取非饱和土体参数和矩形板参数,利用该方程组,求解了竖向稳态荷载作用下该地基板的接触压力幅值、板挠度幅值以及板弯矩幅值,分析了非饱和地基参数对矩形板稳态响应的影响规律。     

重三角级数求解弹性地基上自由边矩形板

介绍了用重三角级数求解弹性地基上自由边矩形板承受均布荷载作用时的弯曲问题的基本方程,并通过具体算例得出该方法计算结果精度较高的结论,指出该方法思路清晰,处理简洁,数学形式统一,计算方便,极具推广价值.     

埋置于饱和地基中的刚性圆柱基础的摇摆振动

基于Biot动力控制方程,用解析的方法研究了简谐激振作用下埋置于饱和地基中的刚性圆柱基础的摇摆振动问题。基底以下的土被视为饱和半空间,基础侧面的土视为由若干圆形极薄饱和层组成的独立层,假设土与基础完全黏着接触且接触面完全透水。运用Hankel积分变换对饱和土的动力控制方程进行求解,然后结合基础与地基的混合边值条件求解了相应的动力响应问题,并给出了饱和地基的等效动力刚度表达式。为验证本文结果的正确性,计算了基础位于地基表面时的动力柔度曲线,并与已知文献中的结果进行了相应对比。数值分析结果表明:基础在饱和地基中的动力响应与在弹性地基中有很大的不同,无量纲激振频率、基础埋置深度、渗透系数和泊松比对饱和地基的摇摆动力刚度有很大的影响。     

厦门填海土的振动台试验研究

应用振动台对厦门填海土做了一系列模型试验，试验结果表明：该填海土的动孔压有一定的滞后性，规律性较差；其残余应变受加速度和密度的影响较大；残余应变的值很小，最大只有0．15％左右，据此算出的地基震陷变形为毫米级。根据试验结果分析，建立了填海土的振陷经验公式。     

双参数粘弹性地基无限长板的瞬态动力响应分析

利用三角级数和Laplace-Fourier积分变换法,求得了考虑地基剪切变形和压缩变形的粘弹性地基无限长板在冲击荷载作用下动力响应问题的解析解。计算和比较了Winkler地基和双参数地基板的动力响应,并进一步讨论了荷载周期、板厚度和地基的压缩系数、剪切系数及阻尼对板位移的影响,研究结果可为路面结构的动力响应分析和质量评价提供一些理论依据。     

基于广义热弹性理论的多孔地基在移动荷载作用下的特性研究

 基于广义热弹性理论,引入热松弛时间,对Biot波动方程进行修正,建立了考虑温度效应的多孔饱和地基在移动荷载作用下的动力控制方程。利用Fourier变换方法,得到地基中温度增量、应力、位移和孔隙水压力在变换域中的一般解,结合热源输入条件和地基边界条件,确立时域内的温度增量、应力、位移和孔隙水压力的积分形式解答。利用Fourier逆变换方法和自适应数值积分算法得到了相应的数值结果。结果可退化为静荷载作用下的弹性地基解答,并与经典Flamant解进行比较,显示出较好的一致性。通过数值计算讨论不同的热源输入对地基温度增量场、应力场、位移场以及孔隙水压力的影响。结果表明：温度增量场受热源输入条件的影响很小,而应力、位移和孔隙水压力受热源输入的影响很明显。     

包头机场新航站楼复合地基处理技术研究

包头机场新航站楼地基处理工程中，采用CFG桩和碎石桩，通过低应变动力试验、复合地基静荷载试验和标准贯入试验检验复合地基的处理效果，有效解决了天然地基承载力不足的问题，避免了基底下液化土层的危害作用，取得了较好的技术经济效果。     

平面波作用下饱和地基表面刚性圆形基础的竖向振动分析

 基于Biot波动方程,研究饱和地基表面刚性圆形基础在入射P1及SV波激励下的动力响应问题。为考虑地基与基础的相互作用以及基础对入射波的散射,引入辐射波场及刚体散射波场。将饱和地基视为Biot波动方程描述的饱和半空间,并假设土与基础紧密接触且接触面完全透水。运用Hankel积分变换求解土体控制方程,并结合地基与基础接触面的混合边值条件及基础的动力平衡方程,得到入射波作用下基础竖向振动振幅的表达式。最终通过数值算例分析入射波频率、入射角度、基础质量以及饱和土体渗透性等对基础竖向振动的影响。研究结果表明,当基础分别受P1及SV波作用时,两者之间的竖向振动特性有较大差异。     

土-结构相互作用对基础隔震体系的影响

本文应用子结构法,分析了土-结构相互作用对线性基础隔震体系基频和结构反应的影响.分析模型中,上部结构取为具有埋置刚性基础的均质剪切梁式模型,地基取为均质、各向同性的粘弹性半空间.上部结构和刚性基础之间设置隔震层.通过对隔震体系反应的传递函数及基于FFT的地震时程反应的分析,讨论了地基土柔性、基础埋深和隔震层刚度对于基础隔震体系基频和结构反应的影响.     

Free vibrations of fluid-filled cylindrical shells on elastic foundations

The free vibration characteristics of fluid-filled cylindrical shells on elastic foundations are presented by a semi-analytical finite element method. A shell is discretized into cylindrical finite elements where shell governing equations based shape functions in the longitudinal direction are used instead of the usual simple polynomials. Non-uniformities of the foundations in the circumferential and longitudinal directions are handled by the Fourier series and an element mesh strategy, respectively. The fluid domain is described by the potential flow theory. The hydrodynamic pressure acting on shells is derived from the condition for dynamic coupling of the fluid-structure. The effect of fluid in a shell, shell geometries, and foundation parameters on the dynamic behavior of fluid-containing shells is investigated. Numerical results based on the present method converge more rapidly than those obtained by the simple polynomial formulation. The method is suitable for the problem considered due to its generality, simplicity, and potential for further development.     

基于随机反应谱的结构动力可靠性分析

基于随机振动理论,详细介绍了随机反应谱的生成过程,并将随机反应谱应用于结构动力可靠性的分析;对于结构动力响应量则采用了级数拟合法,使得动力可靠性分析问题转化为拟合结构响应的静力可靠度问题,从而为结构动力可靠度的计算提供了一种实用方法。     

移动荷载作用下层状正交各向异性地基平面应变问题动力响应

基于移动谐振荷载作用下单层正交各向异性地基的平面应变问题的动力方程,通过Fourier变换,引入状态向量,推导了直角坐标系下单层正交各向异性地基的传递矩阵,建立层状正交各向异性地基平面应变问题计算模型,利用传递矩阵方法,结合层间接触条件和连续条件,求得了直角坐标系下正交各向异性层状地基任意深度处的平面应变问题的位移和应力解析表达式。基于推导的理论方法,编制了相应的计算程序,验证了单层正交各向异性土体的计算结果,算例分析土体的分层特性和正交各向异性性质对土体变形的影响规律。研究结果表明:忽略土体的分层特性和上层土体的正交各向异性,不能准确描述地基的动力特性。