匀质地基反力系数数值模拟研究

地基反力系数是进行地下结构振动分析的关键常数之一。论文改变通常挖去地下结构求地基反力系数的模拟方法,将地下结构纳入有限元模型中进行分析,即考虑结构与地基的相互作用对地基反力系数的影响。在此基础上,对主要影响地基反力系数的边界条件、地下结构弹性模量与地基剪切模量比值以及地下结构埋深等因素进行了参数分析。     

刚性桩复合地基-筏板基础体系内力、沉降计算方法

提出一种分析刚性桩复合地基 -筏板基础相互作用体系内力和变形的实用方法。该方法将筏板基础划分为Mindlin板单元 ,桩 -土体系的支撑刚度利用Boussinnesq解和Mindlin解及有限压缩层模型确定 ,对垫层则近似用分布弹簧模拟。同时还给出一种考虑无限刚性上部结构的算法。对所建议计算模型的各个方面及其参数取值进行了讨论。编程计算的结果与三维有限元及工程实测结果吻合较好 ,表明所建议方法有较好应用前景     

整体式反应位移法的理论推导及一致性证明

整体式反应位移法是近几年提出的用于地下结构抗震分析的实用计算方法,目前适用于复杂断面形式地下结构抗震分析的整体式反应位移法已被《地下结构抗震设计标准》（GB/T 51336-2018）采用。该方法通过建立地层-结构整体模型来反映岩土介质与结构之间的相互作用、采用自由场地层模型计算等效输入地震荷载,避免了经典反应位移法中由地基弹簧的确定和使用带来的计算量和计算误差,同时弥补了经典反应位移法只适用于规则断面形状地下结构抗震分析的局限性。文章基于有限元离散模型,给出地下结构地震反应分析的整体式反应位移法的理论推导,并证明地下结构抗震设计标准中采用的整体式反应位移法与理论推导给出的整体式反应位移法的一致性,有助于对整体式反应位移法的理解和正确使用。     

桥梁桩基础有限元模型构建思路与应用

为了实现利用通用有限元程序建立桩基础有限元模型进行内力计算的目的,本文以桥梁基础规范的计算理论为指导,介绍了桩基础模型构建的思路。首先根据弹性地基梁理论,提出了用梁单元模拟基桩,把土对基桩的作用用一系列水平土弹簧和两个竖向土弹簧来模拟,并推导了土弹簧刚度的计算公式及公式中有关参数的取值方法。提出多排桩承台与桩顶连接方式的模拟,一定要能正确反应承台底面中心和桩顶的变位关系式。最后,通过一个双排桩实例来介绍这种建模方法的应用,并将模型计算结果与手算结果进行比较,发现两者误差较小,范围不超过1%,从而验证了桩基础的有限元模型构建思路是正确的。     

矩形混凝土水池与地基共同作用探讨

采用Winkler地基模型假定对矩形混凝土水池结构与地基共同作用进行有限元分析,探讨地基刚度和水池底板刚度的变化对水池结构的地基反力和地基变形性能的影响.     

基于反应位移法的地下结构中地基刚度取值的研究

随着近几年人口不断扩张,城市发展越来越重视地下空间的使用,对于地下结构的抗震也越来越受到许多关注,反应位移法作为一种常用的抗震设计方法应用于地下结构抗震设计中。地基刚度取值的确定方法是反应位移法抗震设计中最为重要的因数之一,本文采用经验公式法、日本抗震准则公式法、薄层法及有限元法计算某个地下结构的地基刚度,对比分析这四种方法所得到的地基刚度计算地下结构不同埋深时的结构侧墙变形及结构内力,不同土层时的侧墙变形及结构内力。     

软土中设抗拔桩底板的内力解析算法

在软土地区,采用抗拔桩作为抗浮措施较为普遍,但目前设置抗拔桩底板的内力算法在规范中尚无明确规定。本文在荷载结构法的基础上,结合文克勒地基模型作为土弹簧单元,提出一种分析设抗拔桩底板内力的简化计算模型。此法考虑了桩侧土体与抗拔桩之间的相互作用,并且允许桩体在水反力的作用下发生竖向位移。在将模型简化为结构力学中的超静定问题后,进一步明确了各支座处约束的转角、竖向刚度的取值方法。有限元计算的结果表明,此法较之以往的计算,其方法可行,结构内力更为科学合理,对地下结构的设计和施工具有一定参考与借鉴的价值。     

竖向荷载作用下地基弹簧刚度对超高层建筑桩筏基础筏板的影响

采用将超高层建筑桩筏基础中桩对筏板的作用等效为作用在桩顶处的竖向点弹簧的简化的共同作用分析方法,分析在竖向荷载作用下考虑整体上部结构刚度时不同的弹簧刚度取值对某超高层结构基础筏板的弯矩、变形及桩顶反力的影响.首先,采用共同作用迭代法进行弹簧刚度分布及取值的计算;然后,选取五组近似的弹簧刚度分布;最后,计算五组弹簧刚度取...     

基于现场试桩的多模型长桩稳定性分析

基于Winkler弹性地基和Newmark等效弹簧支座概念,应用传递矩阵法建立适应多种桩侧地基反力分布假设的数学模型,在对地基反力离散简化中考虑了分割桩段两端位移不等值因素。通过现场试桩测定桩的水平位移和截面转角双参数,电算获得不同地基反力模型的相关参数。根据不同地基反力模型对长桩进行稳定性计算,对不同地基反力模型、不同桩顶约束形式和不同地面伸出长度时桩的计算长度变化规律进行了分析,揭示了3方面因素对桩的屈曲性能的影响。     

单层单跨变截面轻型门式刚架荷载-位移恢复力模型研究

针对单层单跨变截面轻型门式刚架的恢复力模型进行研究。首先根据整体拟静力试验的破坏过程及现象,确定骨架曲线选用三线型形式,整个骨架曲线需确定6个重要参数,经理论计算获得初始刚度K1和峰值荷载Pmax,其余参数通过有限元参数分析得到的强度、刚度拟合公式确定;经过回归分析建立了弹塑性阶段恢复力曲线卸载刚度退化公式。最后建立门式刚架结构的恢复力模型;恢复力模型与试验得到的荷载-位移滞回曲线比较发现,两者吻合程度较高。     

双塔楼大底盘高层建筑-基础-地基地震动力相互作用分析

采用三维有限元方法建立了双塔楼大底盘高层建筑-厚筏基础-地基相互作用体系的动力分析模型,通过同比例增减某一参数的取值,分析了结构抗侧刚度、混凝土强度、楼板厚度和地基土刚度对双塔楼结构振动特性和地震响应的影响。结构抗侧刚度对结构动力响应的影响较大,地基土刚度和楼板厚度变化的影响次之。同时,通过与刚性基底假定的分析结果进行对比可知,土-结构之间的动力相互作用对结构动力响应的影响不容忽视。     

带单排柱罩篷连续斜人行天桥设计与分析

某大跨人行天桥上设置单排柱罩篷,天桥本身为连续钢-混凝土组合梁,采用单箱单室钢箱截面,部分段端部与桥轴线成斜角.通过有限元方法对其进行了精细分析：研究单排柱罩篷在水平风荷载作用下的变形特征,不同斜交角对简支和连续桥端支座反力的影响,大扭矩作用下薄壁箱形截面中横隔板间距与刚度对截面畸变的影响,不同的TMD设置参数对本桥减振效果的对比分析.给出了不同斜角度时支座反力比、横隔板的间距及刚度建议,同时给出了适合本工程的TMD设置参数.结果可供类似工程参考.     

上部结构刚度对桩基承台加防水板的影响

基于弹性理论和变形协调关系推导了桩基承台加防水板时的桩土应力估算公式,采用ABAQUS建立了上部结构-桩基承台加防水板-地基共同作用模型和仅考虑桩基承台加防水板-地基共同作用模型,对比分析了上部结构刚度对地基反力、桩顶反力、基础底板内力与变形的影响,计算了不同位置处桩顶实际反力与设计反力的比值。利用"生死单元"技术模拟施工过程,研究了荷载分配比、单位荷载差异沉降、底板弯矩等随施工层数的变化规律。结果表明:荷载分配与桩-土刚度比、持力层硬度、柱距、防水板厚度等因素有关;防水板底土能承担20%左右的上部结构荷载,考虑上部结构刚度后板底反力分布更加均匀,防水板的"架越作用"不明显,角桩和边桩增荷而中部桩卸荷,基础底板差异沉降显著减小,承台最大弯矩截面由墙边处变为跨中处;逐层施工中桩分担的荷载逐渐增加,而防水板底土和承台底土分担的荷载逐渐减小,并且这种增加或减小的趋势逐渐减缓;上部结构刚度约束基础差异沉降的能力是有限的,考虑逐层施工后承台最大弯矩增加,防水板柱下板带最大弯矩减小,跨中板带弯矩始终很小且几乎无变化。     

计入岩土介质无限空间效应的地下结构自振特性计算公式

本文采用理论分析与数值计算相结合方法 ,建立了一套计入无限岩土介质刚度与质量效应的任意断面柱形地下结构自振频率的解析公式。文中理论分析应用具有分布附加质量与分布附加刚度的柱形弹性体的弯曲、轴向、扩展、环向、扭转振动解析解 ;数值计算采用半解析无限元法 ,用算得的自振特性结果确定分布附加质量与刚度。因此该公式具有既模拟无限岩土介质空间 ,又表达为可供工程直接应用简便显示的特点     

连续梁桥变截面桥墩自振频率计算的合成法

采用瑞利法和Southwell频率合成法,将基频表示成各惯性元与复位元所组成的子系统的频率合成,导出了变截面桥墩自振频率下限的计算公式,然后用有限元模型验证该公式的正确性,并分析了不同变截面系数及不同类型的弹簧约束刚度对变截面桥墩自振频率的影响,对桥墩结构状态的评定具有一定的参考作用。     

弹性地基梁法中地基反力系数的新解法

弹性地基梁理论在工程中应用很广,但其地基反力系数的确定很不容易。在改进Vlasov双参数地基模型基础上,通过拟合处理,得到了弹性地基梁法中地基反力系数的解析表达式,从理论上阐述了其与地基和梁的特性、及梁的挠曲变形相关的性质。参数分析结果表明,地基反力系数与梁的长细比、地基刚度以及地基厚度密切相关：对于长梁（λL≥4）,地基反力系数变化不大。     

有关基坑开挖中地基弹簧系数的变化

本文根据软土的室内应力路径与软土的卸荷模量的关系试验研究,推导了适用于增量有限元模型地基弹簧系数的公式,对基坑分步开挖及支护结构设计计算、软土隧道施工等岩土工程问题有较大的实用价值。     

路堤堆载对邻近桥梁桩基影响分析

提出了分析堆载对邻近桩基影响的简化弹性地基梁模型,并针对实际工程,与二维有限元计算结果进行对比,分析了该方法的可行性,讨论了地基反力系数对计算结果的影响,确定了地基反力系数的取值方法.     

计入岩土介质无限空间效应的地下结构自振特性计算公式

本文采用理论分析与数值计算相结合方法，建立了一套计入无限岩土介质刚度与质量效应的任意断面柱形地下结构自振频率的解析公式。文中理论分析应用具有分布附加质量与分布附加刚度的柱形弹性体的弯曲、轴向、扩展、环向、扭转振动解析解；数值计算采用半解析无限元法，用算得的自振特性结果确定分布附加质量与刚度。因此该公式具有既模拟无限岩土介质空间，又表达为可供工程直接应用简便显示的特点。     

单层单跨变截面轻型门式刚架滞回性能影响参数有限元分析

基于单层单跨变截面轻型门式刚架整体拟静力试验研究,对影响整体结构抗震性能的因素,如翼缘宽厚比、腹板高厚比以及楔率进行有限元分析,得到了上述因素对整体结构承载力、耗能能力、初始刚度和刚度退化等的影响规律,并给出合理取值区间,为结构设计提供一定参考。同时,在有限元分析结果的基础上,给出考虑翼缘宽厚比、腹板高厚比以及楔率影响的三线型骨架曲线关键参数拟合公式,为相关恢复力模型分析奠定基础。