大型筒仓与地基静力相互作用研究

筒仓作为一种现代工程结构，在工程实际中得到广泛的应用，本以某大型筒仓结构为例，考虑到散体、结构、地基的相互作用与影响，考虑地基与基础及结构的耦合问题，采用半解析半数值的方法对弹性地基上的简仓结构进行了静力分析计算，计算了筒仓各结线的静位移以及地基和基础板随半径变化时的静位移变化规律。     

大型筒仓结构与地基的动力相互作用研究

本以某大型筒仓结构为例，考虑到散粒体-结构-地基的相互作用，利用部分集中质量-筒仓耦合相互作用法，对弹性地基上的筒仓结构（包括单体筒仓和筒仓群或排仓）进行了多种工况、系统的有限无动力分析计算。经与刚性地基上的筒仓动力响应的比较，得出以下结论：在对地基施以相同的水平激励时，弹性地基上筒仓的动力响应大于刚性地基上筒仓的动力响应；刚性地基上群仓的动力响应大于单体仓的动力响应；弹性地基上单体仓的动力响应大于群仓的动力响应。     

考虑散粒体与仓壁相互作用时筒仓的动力计算

本在计算地基运动时筒仓的动力响应时，考虑了仓内散粒体与仓壁的相互作用对其的影响，根据实验观测的现象，将仓内上部占总质量20％－30％的散粒体处理为几个集中质量并将其分别与仓壁均匀弹性连续（弹性杆只承受压力而不承受拉力），分析地基运动时筒仓的动力响应（仓壁位移植）并与筒仓模型实测值进行了比较，两结果吻合较好。     

框架结构和半无限地基系统的动力相互作用问题研究

采用梁单元－有限元－映射动力无穷元耦合的方法,建立了频域中框架结构与半无限地基系统动力相互作用问题的分析模型,探讨了结构与地基动力相互作用对该系统的动力特性和地震响应的影响及影响参数．得到了一些规律性的结果和有益的结论,可为工程抗震设计提供参考．     

大型筒仓侧压力计算的虚位移法

浅圆仓散料侧压力一般采用Rankine和Coulomb土压力理论计算,而Rankine理论和Coulomb理论适合于直线挡墙.散体不同于流体,其对侧墙有摩擦力作用,侧压力沿高度的分布不可能是线性的.基于此,依据能量原理,考虑仓壁摩擦,按虚位移法,得到浅圆仓侧压力的计算公式.通过算例,将计算结果与实仓试验结果、Rankine和Coulomb公式计算结果、有限元计算结果进行了对比.     

考虑地基-基础相互作用的某筒仓弹塑性地震反应分析

对一装有煤粉的筒仓进行了三维弹塑性动力分析,首次考虑了基础、地基在地震过程中对筒仓动力特性的影响,给出了合理的计算模型,更加接近实际.     

天然地基各向动力刚度的相互关系

本文由弹性半空间的波动理论,导出天然地基动力刚度系数理论公式.求得的各向动力刚度系数之间的关系与频率及土类有关,并非固定值.理论结果与实测值甚为吻合.     

结构-地基动力相互作用问题的有限元分析

用大型有限元计算软件ANSYS实现了粘弹性人工边界的模拟,计算结果表明,ANSYS在解决结构—地基动力相互作用问题时,无论是吸收边界性能还是波动输入都有很好的精度。对一平面框架结构进行了模态分析,结果表明,结构—地基相互作用对结构的影响是明显的。     

拱坝-地基动力相互作用的时域模型

本文采用频域边界元模拟拱坝地基,通过数值拟合,将地基频域动力刚度转换为等效时域参数,与时域有限元模拟的坝体子结构耦合,建立一个在时域内直接求解、计算效率较高的拱坝-地基动力相互作用分析模型.该模型采用自由场方式输入地震.在拱坝坝体子结构分析中,采用固定界面法求解坝体的模态坐标,并将其与地基子结构耦合,提高了模型的计算效率.为了验证模型的精度和效率,利用加速度脉冲作为自由场输入,求得拱坝的频率响应函数.与频域方法的结果进行对比,证明本文的时域模型具有良好的精度,能节省大量计算时间.此外,时域模型能应用于非线性结构-地基相互作用分析中,是频域方法难以比拟的.     

相互作用对筒承式筒仓自振基频的影响

利用SAP2000实现水平地震作用下筒承式筒仓和地基相互作用的反应分析.引用粘—弹性人工边界,建立各种筒承式筒仓足尺模型,进行基本自振频率计算.分析相互作用对筒仓平动自振基频的影响,为今后进行筒承式筒仓的有限元分析和共同作用下的频率分析奠定了基础.     

考虑地基共同作用的钢板仓结构地震反应非线性时程分析

考虑钢板仓和地基的相互作用和地震时土的非线性,采用有限元程序MARC提供的动力时程分析法,添加邓肯-张非线性地基本构模型,针对不同设防烈度的场地,应用三种典型的地震波形对一个利浦式地基-钢板仓结构模型进行非线性时程响应分析。结果较符合实际,能够描述钢板筒仓的运动特征,并从中发现了一些特点和规律,分析结果可为钢板仓结构工程抗震分析和安全设计提供参考。     

大型贮煤简仓力学性能分析

对有限元程序计算结果与钢筋混凝土筒仓设计规范方法计算结果进行了对比分析。以某贮煤圆筒仓为例 ,介绍了有限元程序内力计算方法 ,指出该方法弥补了按无矩理论的近似性 ,避免了其它力学方法的繁琐计算     

筒仓筏板基础计算分析

以工程实例为背景,采用有限元软件SAP2000建立分析模型,对筒仓筏板基础进行了计算分析,模拟真实环境下可能出现影响结构安全的荷载最不利情况,为筒仓基础设计提供了依据。     

Pile-clayey soil interaction analysis by boundary element method

This paper is an attempt to solve the soil-pile interaction problems using the boundary element method(BEM).A computer package called PGroupN,which deals mainly with the analysis of the pile group problem,is employed in this study.Parametric studies are carried out to assess the impacts of the pile diameter,pile length,ratio of spacing to diameter and the thickness of soil stratum.The external load is applied incrementally and,at each increment,a check is made that the stress state at the pile-soil interfaces does not violate the yield criteria.This is achieved by specifying the limited stresses of the soil for the axial pile shaft capacity and end-bearing resistance.The elements of the pile-soil interface yielded can take no additional load,and any increase in load is therefore redistributed between the remaining elements until all elements have failed.Thus,by successive application of loading increments,the entire load-displacement relationship for the pile group is determined.It is found that as the applied load reaches the ultimate bearing capacity of the pile group,all the piles will share the same amount of load.An exception to this case is for the center pile in a group of 9 piles embedded in clay,which is not consistent with the behaviors of the other piles in the group even if the load reaches the ultimate state.For the 4 piles group embedded in clay,the maximum load carried by the base does not exceed 8% of the load carried by each pile with different diameters.This low percentage ascertains that the piles embedded in cohesive soils carry most of the load throughout their shafts.     

Axisymmetric infinite elements for soil - structure interaction analysis

A study on soil-structure interaction problems using infinite elements is presented. To discretize the far field of the unbounded soil media, axisymmetric dynamic infinite elements which are capable of propagating multiwaves are developed. An efficient numerical integration scheme for constructing the element characteristic matrices of the infinite elements is devised based on Gauss-Laguerre quadrature. The efficiency of the infinite elements is demonstrated by calculating the impedances of the rigid circular footings, which are placed on an elastic half space and on layered half spaces.     

箱形基础在上下部共同作用下整体受力的极限分析

提出箱形基础在上下部共同作用下整体受力极限分析方法,并与实际工程实测结果对照验证其合理性与可靠性。将上部结构与箱基、地基视为整体,借助于上下部同步进入极限状态的虚功率方程,从极限分析的角度对箱基在上下部共同作用下的整体受力进行求解。根据十字机动破坏模型和双抛物线基反力破坏模式,求出相应箱基整体受力上限解。箱基整体进入极限受弯状态时,视上部结构为框架体系,计算上部结构抗弯刚度对箱基整体受力解约束效应分析。选取两个具有较完整实测结果的箱形基础工程按以上方法进行极限分析,并与实测对比。结果显示,与现行“箱筏基规范”考虑上部效应法相比,该极限分析方法计算结果更接近实测。同时,上下部共同作用整体受力极限分析方法更易于手算和电算编程,并可用于各种基反力模式。     

深水桥墩流固耦合下的自振特性研究

首先探讨了深水桥墩流固耦合下动力特性研究的有限元理论和建立计算模型的方法。研究了桥墩墩水耦合分析中流体单元网格尺寸、流体范围对深水桥墩动力特性数值解精度的影响,得出了工程中常见的墩水耦合分析较优水体单元尺寸和理想水体范围图。计算分析了矩形、圆形和圆端型截面深水桥墩的自振特性,实心墩在水中的自振频率降低10%～20%之间。空心墩频率降低幅度大于实心墩,与截面尺寸和壁厚密切相关。水体对空心墩的振型也有一定影响。进一步研究了淹没深度、桥墩截面尺寸以及空心墩壁厚对深水桥墩频率降低幅度的影响,得到有益的结论。该研究方法以及相关结论可以对墩水耦合问题的进一步研究以及工程应用提供参考。