横观各向同性层状地基上轴对称受荷刚性圆板问题

采用轴对称横观各向同性层状地基的解析层元解来求解刚性圆板与地基的共同作用问题,结合刚性圆板与地基表面的位移协调条件,建立横观各向同性层状地基上受荷刚性圆板问题的积分方程;运用数值方法求解该积分方程,得到在给定位移下刚性圆板与地基间的接触应力。编制相应的计算程序进行数值计算,分析了地基横观各向同性参数、地基厚度和地基成层性对地基反力的影响。     

用链杆法求解中厚度地基上基础板

本文提出了完全粘合于刚性下卧层上的中厚度地基表面在矩形均布荷载作用下的沉陷计算公式。采用了有限单元法和链杆法的技巧,用有限单元法求板的位移,用链杆法求板与地基间的接触反力。由于充分利用有限元法和链杆法的优点,大大减小了求解问题的规模,而计算效率则显著提高。文中的算例还说明,半空间地基和文克勒地基都是中厚度地基的特殊情况。     

圆板-地基三维系统耦联分析

<正> 1.前言中厚圆板、厚圆板在任意荷载作用下难于求得解析解,而对于在工程上经常遇到的这类板在弹性地基上的分析更是如此。本文根据柱坐标下圆柱体承受任意荷载时应满足的极点条件,选取了合适的位移函数,采用样条有限层法,对三维地基上的圆板进行了计算,对地基上圆板的位移进行了分析,并与简化地基的情况作了比较。     

多层地基上轴对称受荷弹性圆板问题

利用弹性圆板与多层地基表面的竖向位移协调条件与光滑接触条件,再由多层地基应力与位移的传递矩阵解,推导出多层地基上轴对称受荷弹性圆板问题的解析解。在此基础上,编制了相应的程序,并进行了数值计算。计算结果表明,园板刚度对弹性圆板的位移以及圆板中心下的竖向应力有着较大的影响。     

轴对称受荷弹性圆板下横观各向同性多层地基分析

将地基视为多层横观各向同性体,基于弹性圆板与地基的竖向位移协调条件与光滑接触条件,结合多层横观各向同性地基应力与位移的传递矩阵解,推导出多层横观各向同性地基上轴对称受荷弹性圆板问题的解析解。编制了相应的计算程序,并对数值计算结果进行了对比分析。结果表明：圆板刚度的增大有助于减小板底位移和沿深度竖向应力;地基横观各向同性性质对板底位移及板中心下沿深度竖向应力影响显著。     

文克勒地基上板的有限条法

本文探讨了用有限条法求解文克勒地基上的弹性薄板问题,研究了在不同荷载、不同约束条件下的弹性地基板的内力、位移等。计算结果表明,该方法计算简便,精度高,是求解弹性地基板的一种有效方法。     

弹性地基上中厚扁球壳的弯曲

以中厚度扁球壳的一般理论为基础,得到了极坐标系下的弹性地基上中厚度扁球壳的基本方程.该控制方程组是十阶方程组(对轴对称问题,则为八阶方程组).以应力函数、位移函数和壳体中面的法向位移为基本未知量,利用混合法对该控制方程组进行了求解,所得的解析解答则是以三角级数、Bessel函数和调和函数表示的.求解结果表明,当n=0时,中厚度扁球壳每边的边界条件为3个;当n=1时,每边的边界条件为4个;当n>1时,每边的边界条件为5个.解答还可以退化到无地基影响的中厚度扁球壳的计算以及薄扁球壳的计算.文末对位于Win-kler弹性地基上的圆底封顶中厚度扁球壳进行了数值计算,并与薄壳理论的计算结果进行了比较.     

弹性地基上环形板基础的设计

本文用一组含参的分离变量函数求解弹性地基上环（圆）板方程,给出 Ｔｏｍｓｏｎ函数表达的板挠度一般解。从而可以进行弹性地基上基础板的结构设计。     

弹塑性地基上刚性圆板的地基反力计算

文中提出了在集中力作用下弹塑性地基上计算理论和近似解,由此求得了圆形刚性基础的解答。再由解的结果建立从载荷试验曲线求取地基计算参数的方法,并对刚性圆板的弹性与弹塑性地基反力计算结果作了比较。     

桩筏基础与地基共同作用的半解析半数值分析法

将群桩筏板基础离散成桩和弹性板,桩筏基础与地基的共同作用转化为桩、弹性板与地基之间的力与位移协调分析。对不同的地基模型求解相应的地基柔度系数,同时将桩作为弹性杆件求解其柔度系数,并将筏板视为地基上的四边自由矩形板,求出其在地基反力、桩顶反力和外荷载以及简支边广义位移共同作用下的位移,最后通过力和位移协调建立桩、筏、地基之间的共同作用方程并求解。算例对比表明半解析半数值方法具有较好的精度,能满足实际工程计算需要。     

上覆弹性板双层地基在移动荷载作用下的动力响应

 用Fourier变换及逆变换对移动荷载作用下路基路面系统的动力响应问题进行研究。考虑路基路面相互作用,假设一条形移动荷载作用在路面板的表面,地基以地下水位面为分界面分为双层,水位面以上为单相弹性土层,以下为饱和土层。考虑地基土层厚度有限,利用Lame对位移场的分解理论,引入势函数,并运用Fourier变换分别对弹性土层和饱和土层进行分析。在Fourier变换域内,结合边界条件,联立路面板、弹性土层和饱和土层的运动方程,得到土体竖向位移、应力和饱和土层内孔隙水压力的表达式;同时利用离散Fourier逆变换得到数值计算结果。计算结果表明,荷载速度、频率,饱和土层的渗透系数对地表竖向位移的影响很大;弹性土层厚度对竖向位移的影响依赖于荷载速度;弹性土层厚度以及弹性土层和饱和土层的相对刚度比对孔隙水压力有非常明显的影响。     

Analysis of laterally loaded short and long piles in multilayered heterogeneous elastic soil

A continuum-based method is developed for the analysis of laterally loaded piles in multilayered, heterogeneous elastic soil. The analysis considers the soil as a layered elastic continuum in which the modulus varies linearly or non-linearly with depth within each layer. Rational soil displacement fields are assumed and differential equations describing the pile and soil displacements are obtained using the principle of minimum potential energy. The differential equations describing the pile and soil displacements are solved using the Ritz method and the finite difference method, respectively, following an iterative numerical scheme. The analysis is used to study different pile geometries embedded in layered soil deposits with heterogeneity in each layer. The pile displacement, rotation, and maximum bending moment obtained from the analysis were found to be in good agreement with those obtained from an equivalent three-dimensional finite element analysis and from other studies available in the literature. The analysis can be used to obtain the pile head displacement, rotation, and maximum bending moment that can then be used in design.     

海滩软土路基的固结变形分析

本文用三种应力应变模式,即变弹性模式、剑桥模式和本文第一作者建议的双屈服面模式(简称南水模式)计算了福建省厦门东渡港区一路堤软基在施工填筑期间及堤顶加载试验期间的沉降、水平位移及孔隙水压力分布。通过计算结果与原体观测结果的对比可得到以下结论:南水模式估计的体积变形和形状变形比较适中,计算的沉降和水平位移均比其它两种模式更符合实际。计算结果还表明砂井加固有明显效果。利用现代计算技术进行软土工程设计,本文提供一个很好的经验。     

过街隧道施工对地下管线影响的三维数值模拟

 采用三维有限元方法分析过街隧道施工引起的相邻地下管线变形和受力,研究路面、管线材质、管线埋深、管线与隧道轴线间距以及管线与土体弹性模量比等因素对地下管线位移的影响,并与实测值进行比较。研究结果表明：有限元模拟结果与实测值较吻合,略大于实测值;路面的存在使浅埋管线的位移变小、沉降槽宽度变窄;隧道开挖引起的管线水平位移远小于竖向位移;与隧道垂直管线的竖向位移和水平位移最大值与管线埋深基本呈线性变化,且随着管线与土体模量比的增大逐渐减小;与隧道平行管线的最大竖向位移和水平位移值均随管线间距和埋深之比(L/h)增大而减小,最大水平位移值与L/h值基本呈线性关系,最大竖向位移值在L/h＜10时迅速增大;管线最大拉应力和压应力均随着L/h值增大而减小,当L/h＜5时急剧增大,当L/h≥5时缓慢减小,且应力值比较小。     

新型深层螺旋板载荷试验装置研究及成果应用

常规螺旋板载荷试验过程中,随着测试深度增加,传力杆的弯曲变形逐渐累积,沉降测量的误差逐渐增大,测试精度逐渐降低,且该误差难以避免和修正,导致对地基土综合性状判别误差较大,不能满足设计要求。本文成功研制了集成位移测量和载荷测量的新型螺旋板载荷试验探头,利用内轴和套管相对位移原理,将传统的地表测量沉降位移方式改进为在地下的螺旋板头上端直接测量方式,消除了传力杆弯曲变形和地表扰动对试验结果的影响,使测试深度和精度取得了突破性进展。     

止水帷幕深度对控制周围地面沉降的影响研究

根据有效应力原理和比奥固结理论,应用弹塑性有限元研究基坑开挖降水过程中的地面沉降、支护结构侧向位移等变形,并以实际工程为例分析不同止水帷幕深度对基坑变形的影响,结果证明,为有效控制地面沉降和支护结构侧向位移,确定合理的止水帷幕深度非常重要。     

曲线隧道盾构引起地表沉降分析

以某市地铁工程双曲线隧道区间为研究背景,建立了三维有限差分数值模型.通过数值分析得出盾构引起地表沉降的范围、地层水平移动规律以及双线隧道之间的相互影响.曲线隧道施工不仅在地表内侧引起的沉降范围较大,还影响了隧道周围土体的水平移动趋势.随着曲线半径的减小,隧道两侧沉降范围的差别逐渐增大,外侧土体的水平移动趋势向内侧扩展;随着隧道埋深的增加,沉降范围也逐渐增大,沉降值却不断减小.     

基坑底部土体满堂加固模型试验与数值模拟研究

为探究基坑底部土体满堂加固对基坑变形和内力的影响,采用室内模型试验方法,研究了基坑底部土体满堂加固对基坑周围地表沉降、冠梁侧向位移、桩身弯矩以及桩后土压力变化的影响。运用ABAQUS有限元软件对模型试验进行数值模拟,将试验数据与数值计算结果进行对比,并分析了加固土体的水泥掺入比和加固深度对基坑变形的影响。结果表明:满堂加固对降低基坑底部隆起效果最为明显,对降低支护结构侧向位移较为明显,对减小地表沉降不明显;通过极差分析法得出,增加加固土体的弹性模量较增加加固深度对抑制支护桩侧向位移及坑底隆起更为有效;当水泥掺入比超过一定范围后,加固效果没有显著提升,建议在含水率为20%左右的软弱土层地区,水泥掺入比一般为5%～20%;土体的加固深度超过一定范围后,控制基坑变形的效果有所提高,但不明显,建议土体加固深度取0.4～0.45倍基坑深度。     

冻融循环下隧道非冻土段底部融沉变形规律

为研究寒区隧道非冻土段在冻融循环条件下的底部融沉规律以及洞内不同的气温对隧道底部融沉变形的影响.利用温度场解析解确定非冻土段范围,采用有限元进行建模计算.计算结果显示:在冷空气作用下,原来处于非冻结状态的围岩开始发生冻结,并产生向上的冻胀位移,表层围岩的冻融位移最大,初期最大冻胀位移可达8 mm,随着洞内气温的周期性变...