修正刚度矩阵法求解弹性地基梁板体系

根据弹性地基的修正刚度矩阵法和弹性地基板的有限元解法,分析了弹性地基上的梁板体系,给出了梁板体系的地基反力矩阵及建立了求解弹性地基上梁板体系的方程式,该法不仅考虑了地基反力对结点竖向位移的作用,也考虑了对转动位移的影响,这种求解方法很适宜计算机求解,最后,分析了一个具体算例,以证明其适用性。     

层状地基矩形板结构系统动力响应的一种数值解法

为解决矩形板在动荷载作用下的动力反应,以矩形板和层状地基组成的系统为研究对象,建立有限元与无限元耦合模型,根据哈密尔顿原理推出系统的动力方程.用静力凝聚法及接触面的节点位移和板中面节点位移的几何关系,将地基反力用板中面节点位移和地基等效刚度来表示,从而把地基反力从系统中解耦出来,采用Wilson法导出系统的等效刚度矩阵和等效荷载列向量,求解出系统在弹性阶段的动力响应.结果表明:应用空间有限元与无限元模型很好的解决了人工边界的不足,使计算与实际更接近;解决了板与地基的耦合和无限元的质量矩阵的确定的难题,为无限元的应用提供有效的方法.     

传递矩阵法计算环形基础

按弹簧地基上有限刚度曲梁理论,用传递矩阵法计算环形基础在任意对称和反对称荷载作用下的位移、地基反力和内力。该方法为数值解法,故可用于各种地基模型。该方法计算公式规律性强,符合电算程序简单的特点。     

超高层建筑巨型框架与其基础地基共同工作的简化分析

对软土地基上的超高层建筑空间巨型框架提出了一种新的简化分析方法.将空间巨型框架结构中的辅助框架柱只考虑其轴向刚度,沿巨型框架梁的轴线方向连续化后,作为巨型梁单元的文克弹性地基,把巨型梁按文克弹性地基梁来处理,然后将巨型柱和巨型文克弹性地基梁组成空间巨型框架,在考虑了地基的弹性变形后,用矩阵位移法进行位移和内力计算.算例计算结果表明:新的简化方法是合理的、可行的.     

超高层建筑巨型框架与其基础地基共同工作的简化分析

对软土地基上的超高层建筑空间巨型框架提出了一种新的简化分析方法.将空间巨型框架结构中的辅助框架柱只考虑其轴向刚度,沿巨型框架梁的轴线方向连续化后,作为巨型梁单元的文克弹性地基,把巨型梁按文克弹性地基梁来处理,然后将巨型柱和巨型文克弹性地基梁组成空间巨型框架,在考虑了地基的弹性变形后,用矩阵位移法进行位移和内力计算.算例计算结果表明：新的简化方法是合理的、可行的.     

弹性地基梁的单元刚度矩阵及其固端内力

引进弹性地基梁单元特征矩阵和积分常数矩阵的概念，揭示了特征矩阵和积分常数矩阵互为逆矩阵这一事实，使得求解弹性地基梁的问题变得简单明了。提出的求弹性地基梁单元刚度矩阵的方法以及求其上作用均布荷载的固端内力的方法，物理概念明确，编程简单，可用于有限元的结构分析程序中。     

墩桩-箱基地基反力简化计算

用有限单元链杆解法，计算墩桩箱形基础地基反力．用有限单元法求弹性基础底板的位移，用链杆法求地基反力，从而利用有限单元法总刚矩阵带宽较小和链杆法未知数较少的特点，使计算更为简便．     

墩桩—箱基地基反力简化计算

用有限单元－链杆解法，计算墩桩－箱形基础地基反力。用有限单元法求弹性基础底板的位移，用直法求地基反力，从而利用有限单元法总刚矩阵带宽较小和链杆法未知数较少的特点，使计算更为简便。     

用混合法计算文克尔地基及半无限弹性地基上的薄板

本文提出了广义文克尔地基的概念,可以不借助三维有限元进行半无限弹性地基上的薄板的计算。文中所推导的地基混合矩阵比位移法中的地基刚度矩阵简单得多,而且能达到要求的精度。文中提出的方法在工程上具有一定的实用价值。     

高铁弹塑性地基振动与变形的2.5维有限元算法

针对高铁运行引起的地基振动和塑性变形问题,提出高铁荷载作用下弹塑性地基振动与变形的2.5维有限元算法。将高铁运行诱发的地基变形视为材料非线性问题,采用改进的摩尔-库伦模型模拟地基土,基于弹性地基2.5维有限元法,将通过弹性理论计算得到的位移作为试探位移,经摩尔-库伦屈服准则判定屈服后,引入切线刚度迭代法、后向欧拉积分算法和一致切线模量算法实现刚度矩阵的更新迭代,从而求解出高铁运行引起的塑性变形。在此基础上,将轨道视为Eular梁,采用修正的多频列车荷载模拟高铁列车运行,并使用黏弹性人工边界处理截断边界,建立高铁弹塑性地基振动与变形的2.5维有限元验证模型。通过与移动点荷载弹性半空间解析解和地面振动实测结果进行对比,验证本文弹塑性地基2.5维有限元法理论的正确性及模型应用的可靠性,表明该方法可用于高效求解高铁运行引起的地面振动及累积变形问题。     

无界域动力响应问题的有限单元法

在线弹性理论和动力问题有限单元法基本理论的基础上，完成了Ｎｅｗｍａｒｋ法和位移三点递推法求解线弹性无界域动力响应问题的８节点等参数单元微机计算程序，建立了平面问题和轴对称问题的统一求解格式；建立起了简化的无界元刚度、质量矩阵计算模式，并推导出了新的适应于矩形无界元的“惯性力刚度矩阵”。     

地基基础刚度变化对超高层束筒结构的影响

以超高层束筒结构为例,将超高层束筒结构与其基础等效连续化为一个半无限大弹性地基上的加劲薄壁筒中筒组合体,并以此三维模型,用半解析法分析计算了该结构地基基础刚度变化对其上部结构的影响.计算结果表明,地基基础刚度变化对超高层束筒结构的顶端侧移、层间侧移、上部结构的翘曲位移,地基和基础结构底部应力的影响是非常显著的.     

土自重及地基刚度矩阵对板土相互作用的影响

将地基取为有限分层弹性体，采用三种不同方法计算地基刚度矩阵，根据工程背景下板嵌埋于土中这一特点，考虑土自重应力对地基形变势能的影响，借助于能量变分原理获得了不同地基刚度矩阵时不同荷载作用下的两种不同抗弯刚度的矩形板内力、板底反力和板底位移的数值解答。着重对比分析了地基刚度矩阵的不同算法及土自重应力对板内力及位移计算结果的影响，指出用单位集中力计算地基刚度矩阵，易受Ｂｏｓｓｉｎｅｓｑ解答在集中力作用     

框架结构与地基基础共同工作的逐次弹性杆法

本文对多层或高层框架结构在天然地基上连续基础考虑上部结构与地基基础共同工作时,提出计算基础内力的弹性杆逐次计算法。 计算模型用弹性杆和刚性杆取代框架柱基础与地基的接触关系。计算方法考虑了柱抗弯刚度的影响、桂轴向变形的影响及结构刚度形成的滞后影响。     

Rayleigh面波法原理的数值模拟

本文利用有限单元法建立了平面内地基的动力刚度矩阵，可用于计算匀质和非匀质土的动力响应．利用动刚度法，本文计算分析了复杂地基中地质表面点的竖向位移Ｗ１（ｋ）与波数ｋ，以及表面位移相位角与水平距离Ｘ的变化关系，并进一步用此讨论Ｒａｙｌｅｉｇｈ面波法所测相速度及弥散曲线的可靠性和精确性．     

梁杆结构稳定性分析中的传递矩阵模型缩减法

为了准确地分析梁杆结构的稳定性问题并降低系统刚度阵的阶数,提出了基于传递矩阵法和精确有限元的模型缩减法.将具有弹性支撑的非共线链式分支子结构当作一个超单元,结合梁单元精确刚度阵,使用传递矩阵法联系两端载荷和位移关系,得到该超单元在整体坐标系下的刚度阵,且该刚度阵为与普通梁单元同阶的对称方阵,可直接组装到系统刚度阵中.求解该缩减后系统刚度阵的行列式可得到结构的欧拉临界力.由于子结构的内部自由度不出现在系统刚度阵中,在保证计算精度的同时极大降低了系统刚度阵的阶数.典型算例的稳定性分析验证了方法的正确性和有效性.     

框架剪力墙结构简便计算法

为了简便而准确地将水平荷载分配给框架和剪力墙,并计算出水平侧移,本文中考虑框架弯、剪型弯形和剪力墙弯曲型变形,且又考虑地基弹性变形等因素而建立起变形协调方程。用单位荷载法对实际设计中用得最广的框架剪力墙结构做了大量的计算工作,得出了协调方程的矩阵形式,进一步得出矩阵元素的递推公式。这些公式只与结构的层数有关,因此可以写出任意层数的框架剪力墙结构变形协调方程的矩阵形式。用计算机求解即将水平荷载分配完毕,将此解代入位移表达式即算出位移值。     

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。     

轴对称结构在复杂荷载下的应用位移分析

采用半解析法，研究了轴对称结构在复杂荷载下的应力位移计算问题，推导了刚度矩阵；编制了计算机程序；采用半解析法求解实际问题，比直接用三维有限元更加简便易行。     

超高层建筑空间巨型框架的地基、基础、上部结构共同工作的简化振动分析

为超高层建筑空间巨型框架建立了一种新的简化计算模型——半无限大弹性地基-空间杆系-层模型,它由半无限大弹性地基、巨型文克勒弹性地基梁和巨型剪切型弹性地基柱组成（二级框架柱考虑其轴向刚度作为巨型梁的文克勒弹性地基;二级框架梁、柱考虑其弯曲刚度作为巨型柱的剪切型弹性地基）,可同时考虑基础结构和上部结构的刚度变化以及地基的弹性变形.算例计算结果表明,新的简化振动分析模型是合理、可行的,可为超高层建筑巨型框架的整体动力特性分析提供一种可行的简化方法,对此类结构的抗震设计具有指导意义.