广义Gibson地基上刚性圆板的扭转特性(英文)

考虑地基为饱和的且下卧基岩,研究了广义Gibson地基上刚性圆板在简谐扭转荷载作用下的动力响应问题。从饱和地基Biot理论出发,建立了剪切模量随深度线性变化的饱和地基动力微分方程,结合扭转振动的特点,通过Hankel变换求解了此微分方程,给出了Hankel变换域内的剪应力和切向位移。然后根据饱和地基与基础接触面处为混合边界条件、饱和地基与基岩接触面处应力和位移连续等边界条件,建立了描述扭转振动的对偶积分方程,借助数学方法求解此对偶积分方程,并给出了基础的动力柔度系数和角位移幅值的表达式。最后通过数值算例研究了地基的非均质性和渗透性对基础扭转特性的影响。     

基于ANSYS的汽轮发电机基础动力学分析

介绍利用通用有限元软件ANSYS18. 0对某框架式汽机基础进行动力学分析(模态分析、谐响应分析)计算,得出框架式汽机基础的前几阶固有频率及在动力设备扰力作用下基础的竖向振动线位移,根据GB 50040—96动力机器基础规范来判断结构设计的合理性与否,并对比分析柱截面大小改变对基础动力特性的影响。     

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。     

下卧基岩黏弹性地基上刚性条形基础的水平振动响应研究

文章考虑地基土厚度的影响,对水平动荷载作用下下卧基岩黏弹性地基上刚性条形基础的动力响应问题进行了理论研究。通过傅里叶积分变换求解土的动力控制方程,并结合基底和地基的混合边界条件及土层刚性基岩边界条件,得到了一组对偶积分方程,使用雅可比正交多项式将对偶积分方程转化为线性方程组并进行数值求解。将文章所得解退化至黏弹性半空间情况,与已有文献进行对比,验证了本文解的合理性。参数研究表明：地基土层厚度对条形基础动力柔度系数和地基表面位移的影响显著;由于驻波在地基土层中的共振,使得基础和土体动力响应的变化规律相较于半空间情况更为复杂。     

对地基动刚度及惯性作用的研究

过去在动力基础和构筑物的振动设计中均不考虑地基的惯性作用。本文应用线性质-阻-弹振动理论,在大量野外试验的基础上提出了基础和构筑物在垂直振动作用下,其地基参振土质量及其垂直刚度的经验计算公式。文中还讨论了基础埋置深度对参振土质量和地基刚度的影响。大量的分析表明,考虑地基惯性作用后的动力计算精度有相当改善。     

动力机器基础设计的数值方法研究

在“数值方法”总的思路指导下 ,结合动力机器基础振动的特点 ,把土与基础视作一弹性共同作用体系 ,利用大型工程分析软件ADINA ,分别对简单地基条件下基础不同振型及复杂地基条件下的耦合振动进行了系统的数值试验 ,并将所得的结果与相应条件下由《规范》方法与Lysmer比拟法计算的结果进行了对比分析 ,验证了数值计算方法对于动力机器基础设计的系统性、可行性与优越性     

激振法在某工程勘察中的应用

通过工程实例介绍了激振法测试地基土的动力参数的原理、设备、工作方法及数据处理。即利用模拟基础在明置和埋置情况下,进行了强迫振动竖直向、水平回转向和自由振动竖直向、水平回转向的激振法测试。测定基础强迫振动及自由振动幅频变化曲线和波形频率曲线。通过分析计算,得出地基土的动力特性参数,并初步探讨影响地基动力参数的因素。     

稳态荷载下轴对称成层饱和粘弹性地基动力响应

基于Biot动力固结方程,完整地考虑了水和土体的惯性作用和耦合作用,利用Hankel变换求解了下卧基岩饱和粘弹性地基的稳态振动问题,得到变换域内的解。通过数值Hankel逆变换,得出不同频率下地表最大竖向位移曲线。结果表明,地基竖向振幅随半径波动衰减,荷载频率对其有较大的影响,粘弹性土体竖向振幅随半径变化要比弹性土体小。     

高速移动列车荷载作用下成层地基-轨道耦合系统的动力响应

为研究层状地基-轨道耦合系统在高速移动列车荷载作用下的动力响应问题,建立了求解层状地基-轨道动力相互作用的2.5维间接边界元方法。方法选取垂直轨道方向的截面,在频率-波数域内进行边界单元的离散和求解,然后通过傅里叶变换方法求得时间-空间域内的动力响应。方法具有降维、自动满足辐射条件的优点。文中通过与已有结果的比较验证了方法的正确性,并以均匀半空间地基、基岩上单一土层地基和多层土地基情况为模型进行了数值计算分析。研究表明成层地基与均匀半空间地基情况轨道和地基振动响应存在本质差异;成层地基列车移动临界速度的确定需考虑成层地基中面波的频散和多模态特性。     

层状地基中沉箱加桩复合基础的水平–摇摆振动

对沉箱基础底部加桩之后侧向动力性能的改善问题进行了研究。首先,通过沉箱和群桩两部分在界面处的内力平衡和位移协调条件建立了复合基础的水平–摇摆振动方程,其中沉箱部分的振动方程采用动力 Winkler 地基模型根据受力平衡条件建立,群桩部分的振动特性则依据既有文献的研究成果。然后,对沉箱振动的动力 Winkler 地基模型参数进行了研究,得到改进的表达式。最后,通过算例研究了层状地基中复合基础的水平–摇摆振动问题,验证了沉箱下群桩明显地改善了基础的动力性能。     

下卧基岩双层地基上刚性圆板的扭转振动

运用积分变换的方法研究了下卧基岩双层地基上刚性圆板在简谐扭矩作用下的动力响应问题。假设地下水位以上地基为单相弹性层,以下为饱和两相介质,结合上表面为混合边界条件、下边界为刚性基岩以及弹性层与饱和土层接触面处位移和应力连续等条件,得出了刚性圆板扭转时的对偶积分方程。通过数学方法化对偶积分方程为第二类Fredholm积分方程,求解了相应的动力响应问题。数值分析结果表明,层厚和土层的剪切模量比对扭转振动影响较大。     

空沟对层状饱和地基中列车移动荷载的隔振性能研究

基于Biot流体饱和多孔介质理论,建立含空沟层状饱和地基–轨道耦合动力系统,研究了空沟对移动列车荷载引起层状饱和地基振动的隔振问题。方法首先将系统分解为含空沟层状饱和地基和轨道两个子结构,然后采用2.5维间接边界元方法(IBEM)求解含空沟层状饱和地基在移动均布竖向线荷载作用下的动力响应,同时求解轨道在移动列车荷载和均布竖向线荷载共同作用下的动力响应,最后通过令轨道竖向位移与层状饱和地基表面轨道中心处竖向位移相等实现两者的耦合。文中通过与已有结果的比较验证了方法的正确性,并以均质饱和地基和饱和基岩上单一饱和土层地基为模型进行了数值计算分析,研究了饱和地基参数和隔振沟参数对隔振效果的影响。数值结果表明,层状饱和地基中空沟的隔振效果优于均质饱和地基中空沟的隔振效果;且饱和地基中空沟的隔振效果优于相应单相弹性地基中空沟的隔振效果;另外,空沟深度、饱和土孔隙率和基岩与饱和土层刚度比等也对空沟的隔振效果有着重要影响。     

参数化分析列车运行产生的路堤–地基振动

 为预测和分析高速列车运行产生的轨道和路堤振动及波动在沿线周围地基中的传播，利用2.5维有限元方法建立了轨道、路堤和下卧层地基在移动荷载作用下的动力耦合分析模型及无路堤情况下的轨道地基模型，求解三维地基的动力响应。对高速或低速运行的列车多轮重荷载产生的路堤和地基振动进行对比分析。通过参数化分析明确轨道刚度、路堤高度、地基土的剪切波速及阻尼系数、列车速度和振动频率等参数对地基振动和传播特性的影响。给出的方法和结论可用于分析软土地基上运行高速列车时的稳定性问题和评估列车运行对周围环境的振动影响。     

基底面积和压力对地基动力特性的影响

本文通过强迫振动的试验方法,系统地研究了基础底面积和基底法向压力对地基动力特性的影响。在分析动力参数时,采用了新的力学模型,考虑了地基土的参振作用。试验结果表明,地基土的动力特性不但与基底面积有关,而且与基底压力的大小有明显关系。本文还提出了地基土动力参数的计算公式以及由小模型基础的试验结果推算实际基础动力参数的计算公式。     

土–桩–隔震结构动力相互作用体系振动反应特性试验研究

软夹层地基条件必将会对隔震结构的隔震效率及其动力反应特性产生一定的影响。鉴于此,基于软夹层地基上基础隔震结构地震反应的振动台模型试验结果,对比分析了不同频谱特性和不同强度地震动作用下软夹层地基、基础隔震层和隔震结构的振动加速度反应特征,初步给出了软夹层地基上土–桩–隔震结构动力相互作用体系的振动反应特性及其规律。结果表明,试验设置的模型地基基本上能够反映软夹层地基的地震反应特性。同时,输入地震动频谱特性及其强度对软夹层地基上基础隔震层的隔震效率及其隔震结构的动力反应规律都具有明显的影响,造成上述影响的主要原因应为软夹层地基明显改变了输入地震动的频谱特性和强度,起到了天然隔震的作用,其具体影响规律和影响程度还需做进一步的深入研究。     

风机振动对堤坝安全影响研究

通过研究风机振动对风机基础、堤坝及临近建筑物的影响范围、影响程度,避免或减小风机基础对堤防安全的影响。本文采用有限差分法软件FLAC对风电场风机基础-地基系统进行动力数值计算,分析了风机正常发电工况下和极限荷载工况下的风机振动荷载引起基础及附近一定范围土体的振动特性和土体的加速度的分布规律。     

水平旋转耦合振动下地基惯性及刚度的研究

动力机械基础在水平旋转振动作用下，过去均不考虑土的惯性作用。人们根据基础的水平旋转振动试验，只确定三个参量，即地基的水平刚度、旋转刚度和阻尼比。本文认为，在水平旋转振动作用下，地基土的惯性作用必须予以考虑。这样，待求参量由３个变为４个（这里将其称为动力分析中的四参数模型）。应用这个新模型进行分析，可获得更符合实际的计算结果。     

水平旋转耦合振动下地基惯性及刚度的研究

动力机械基础在水平旋转振动作用下，过去均不考虑土的惯性作用。人们根据基础的水平旋转振动试验，只确定三个参量，即地基的水平刚度、旋转刚度和阻尼比。本文认为，在水平旋转振动作用下，地基土的惯性作用必须予以考虑。这样，待求参数由３上变为４个（这里将其称为动力分析中的四参数模型），应用这个新模型进行分析，可获得更符合实际的计算结果。     

考虑SSI效应的层间隔震结构地震响应研究

层间隔震结构是从基础隔震结构发展而来的一种新型隔震体系,近年来成为防灾减灾领域的研究热点之一.本文采用有限元软件ABAQUS建立了层间隔震结构三维整体空间模型,考虑地基土-基础-上部结构的共同作用(SSI),进行地震作用下的非线性动力响应分析.研究了考虑SSI前后的层间隔震结构体系振动特性及动力响应,通过改变基础底部不...     

考虑地基变形的框架结构水平振动分析

本文探索了在水平振动荷载作用下,独立基础支承的多层现浇钢筋混凝土框架的地基变形对上部结构动力特性和动力反应的影响问题,认为地基变形对上部结构动力分析的影响可由降低底层柱反弯点的高度(即增加底层柱的计算长度)的方式予以考虑.并探讨了需做水平振动分析的框架结构底层柱计算长度的合理取值范围.