考虑重力坝——地基动力相互作用时关于地基边界范围的研究

本文采用无质量地基模型,研究了在六种不同地基弹性模量的情况下,重力坝自振频率随地基边界范围变化的规律,得到了重力坝—地基动力相互作用分析中应选取的合理的地基边界范围.同时,还分析了坝—地基相互作用对坝体振型的影响.     

库水-重力坝-无限地基系统地震响应分析

为了分析库水以及无限地基辐射阻尼对库水-重力坝-无限地基系统的地震响应影响,通过比例边界有限元法、有限元法以及无限单元法计算了库水-重力坝-无限地基系统的响应.基于SBFEM计算上游坝面库水压力,利用无限单元法分析无限地基辐射阻尼的影响,以Koyna重力坝为研究对象,给出了重力坝在不同地基弹性模量条件下地震位移时程以及应力的响应,随着地基弹性模量的增加,坝体响应增加.与无质量地基模型的计算结果进行对比,考虑无限地基辐射阻尼的计算结果较小.     

地基弹性和坝踵裂缝对重力坝动力特性的影响

本文采用特解边界元法，分析了地基弹性和重力坝坝踵水平裂缝对坝体自振特性的影响，并将特解边界元法推广应用到两个区域问题。所得结论为工程设计提供有价值的依据。     

结构-基础-地基相互作用的结构设计探讨

研究了目前结构设计中存在的问题，分析了结构设计时考虑上部结构-基础-地基相互作用的必要性，提出了考虑结构-基础-地基相互作用的结构设计新方法，预测了结构设计方法的发展趋势，并做了可行的尝试．     

弹性半空间地基与环形板的相互作用

利用在L2[a,b]上的完备正交函数组,将板的位移函数、荷载、地基反力及板下地基表面的沉降均展开为Fourier-Bessel级数,通过解析法对弹性半空间地基与环形板的相互作用问题进行了系统地分析.这些级数中的待定系数由板的边界条件、板的控制方程及板-地基的相容条件加以确定,从而将弹性半空间地基与环形板的相互作用问题转化为代数方程组的求解问题.数值计算表明,该级数解答具有较快的收敛速度.     

水体-结构-地基耦联的拉西瓦拱坝地震响应分析

以拉西瓦拱坝为研究对象,考虑流固耦合效应以及土体-结构相互作用,依据弹性波理论,利用有限元软件ANSYS建立了拉西瓦拱坝结构附加质量模型和流固耦合模型,分别进行拱坝结构模态分析,研究不同流固耦合模式对拱坝动力特性的影响。分别对无质量地基模型与黏弹性边界模型进行地震波输入,进行线弹性地震响应分析,探讨水体-结构-地基耦联系统相互作用的影响规律。结果表明:拉西瓦拱坝结构工作基频为1. 44 Hz,对应振型为反对称形式;同时考虑库水可压缩性和无限地基辐射阻尼两个因素,拱坝地震响应会降低更多;黏弹性边界模型能够考虑辐射阻尼效应,与无质量地基模型相比,应力幅值降低47. 1%。     

开洞地基与框架结构相互作用的耦合分析法

本文采用有限无和边界元的耦合方法探讨了开洞地基与上部结构的相互作用.开洞地基用边界元法,上部结构用有限元法,以两部分交接面上的位移协调和力的平衡条件作为耦合分析的条件,对二维弹性问题在电子计算机SIEMENS7570C上编制了通用程序.文中计算了两个工程实例,并与该两工程按常规法计算的结果,以及现场观测情况作了比较,表明在较软弱的开洞地基中考虑相互作用影响的必要性.     

长短桩复合地基沉降计算方法研究

目的研究长短桩复合地基的一种新型的地基处理技术，解决沉降计算方法问题．方法从长短桩复合地基的作用机理入手，针对长短桩复合地基中桩、土、垫层相互作用特点，在剪切位移法的基础上，引入Mylonakis ＆ Gazetas的桩与桩、桩与土相互作用模型，同时考虑垫层作用影响，导出了长短桩复合地基计算时的桩-桩、桩-土以及土-土相互作用柔度系数．结果通过桩-土-垫层体系共同作用的长短桩复合地基沉降计算的新方法及编制相应的计算程序对某工程实例进行分析的结果表明，沉降计算值与实测值吻合较好．结论新的长短桩复合地基沉降计算方法表明此方法计算长短桩复合地基的沉降是可行的，深入探讨长短桩复合地基的沉降计算对于开发和推广其工程应用具有理论和工程意义．     

弹性地基上重力坝坝踵界面裂缝断裂可靠度分析

本文用特解边界元法及蒙特卡罗边界法计算了弹性地基上重力坝坝踵界面裂缝的断裂可靠度,找出了断裂韧度的均值是影响坝踵界面裂缝可靠度的主要因素,同时指出:区分裂缝的类型对断裂可靠度计算来说是十分重要的。文中还定量分析了地基刚度对裂缝断裂可靠度的影响。计算结果表明:地基刚度对裂缝断裂可靠度的影响甚大,不可忽视。计算还表明:扬压力对断裂可靠性来说仍是一种极为不利的因素。     

地震情况下地基,库水,拱坝的相互作用

采用边界元（用于地基和库水）与有限元（用于坝体）耦合和子结构法对相互作用的地基、库水、拱坝系统进行了较全面的三维地震动力分析,着重探讨了地基的变形特性（包括刚度变化）、库水的压缩性以及地震波类型和入射方向对大坝动力特性的影响。     

地震情况下地基、库水、拱坝的相互作用

采用边界元（用于地基和库水）与有限元（用于坝体）耦合和子结构法对相互作用的地基、库水、拱坝系统进行了较全面的三维地震动力分析,着重探讨了地基的变形特性（包括刚度变化）、库水的压缩性以及地震波类型和入射方向对大坝动力特性的影响     

复杂地基重力坝与胶凝砂砾石坝变形破坏对比分析

胶凝砂砾石坝（CSG坝）是一种新型坝,具有大坝整体应力水平低、施工快速以及节约工程投资等优点。本文采用地质力学模型试验法,对CSG坝与重力坝在复杂地基上的深层抗滑稳定问题以及破坏差异进行分析,CSG坝原型选取守口堡大坝,与武都重力坝19#坝段坝址区复杂地基相结合成一新坝段,从而模拟CSG坝在复杂地基下的运行情况,并通过模型加载试验得到坝体的变形特点及复杂地基中断层和层间错动带的破坏形态。通过CSG坝与武都重力坝19#坝段的模型试验数据以及两者破坏形态对比分析中可以得到：1）在相同的超载倍数下,重力坝坝体较CSG坝坝体变位较大;2）在最终破坏阶段,CSG坝与重力坝坝体均有轻微的扭转,其中重力坝坝体有轻微的顺时针转动,CSG坝坝体有轻微的逆时针转动;3）CSG坝与重力坝所在复杂地基的断层均发生了不同程度的滑移,其中断层10f2、f115发生了较大的相对变位;4）重力坝整体向下游变位较CSG坝明显,挤压破坏情况较为严重;5）模型试验中得到CSG坝安全度为6.4,重力坝安全度为3.0,运用刚体极限平衡分析得到CSG坝安全度为5.9,重力坝安全度为2.5。模型试验结果与理论分析结果得到相互验证,因此,从两者数据结果可得出CSG坝的极限承载能力较重力坝强,超载系数大,安全度较重力坝高,说明CSG坝是一种高安全性的坝型。     

厚圆板与弹性地基的动力相互作用分析

用半解析单元法分析了厚圆板基础与弹性地基的三维动力相互作用，提出了一种新的半解析位移函数. 采用在水平两方向解析，竖向进行离散化的方法，使三维动力相互作用的问题简化为一维数值计算问题，大大减少了计算工作量. 数值计算表明：在结构和地基相互作用分析中，地基的计算厚度可取为地基深度H与基础的半径R之比H／R大于10，地基的计算面积可取为地基计算面积与基础面积之比S1／S2大于30．     

不同土性的地基-结构动力相互作用下桩基础的动力反应

通过对地基土质从软到硬的3个阶段结构-地基动力相互作用体系振动台模型试验进行对比分析,研究揭示了在软弱均匀土、较软分层土、较硬分层土等不同土性的地基-结构动力相互作用下桩基础的裂缝形态、桩身应变分布、桩土接触压力分布等动力反应规律.     

复合地基沉降影响因素的半解析元分析

采用半解析有限元，将复合地基的位移水平两个方向上选取解析函数，竖向离散为多项式，并将复合地基视为横观各向同性材料，克服了有限元法中人为设定计算边界、计算量大的弊端，将三维沉降问题转化为一维问题计算，收敛速度很快，显著减少了计算工作量，提高了计算精度．通过改变复合地基置换率、加固深度，桩土模量比和水平加固范围，研究了复合地基的加固效果．计算结果表明，增大置换率，桩土模量比和水平加固范围，对减小沉降作用很小，而增加加固深度能明显的减小复合地基沉降．因此，在以控制沉降量为主要目的复合地基优化设计中，应首先考虑增加加固深度．     

包含软弱夹层地基上重力坝动力特性和地震响应规律

针对复杂坝基对坝体动力特性及地震响应产生影响的问题,以亭子口水利工程为依托,在考虑地基-结构动力相互作用的前提下,通过不含软弱夹层和包含软弱夹层地基计算结果的对比,探讨了软弱夹层对重力坝动力特性和地震响应规律的影响.计算结果表明:在动力特性方面,软弱夹层的存在使各阶振型自振频率有所降低;在地震响应规律方面,软弱夹层使坝体加速度响应值减小约23%～41%,使坝体顺河向动位移有明显增大,使坝体动应力响应值减小约9%～38%.     

上部结构-桩筏基础-地基相互作用有限元分析

为了研究结构-桩-土的相互作用,利用有限元程序对上部结构-桩筏基础-地基相互作用体系建立了三维有限元分析模型.通过计算分析并与常规设计作了比较,对两种情况下上部结构的内力变化作了探讨.结果表明:筏板发生"盆型"变形,上部结构的梁、柱内力都发生了重分布:即四个角柱轴力增大,边柱和内部柱都出现卸荷现象;柱端弯矩最大值和梁端弯矩最大值都出现在最底层.计算中土体、桩、筏、结构等材料都取弹性范围分析.     

混凝土重力坝整体抗震及破坏特性分析

强震荷载作用下混凝土重力坝各坝段间的动力相互作用不可忽视。利用能考虑混凝土软化特性并可反映实际损伤能量耗散的混凝土塑性损伤本构模型,通过建立重力坝整体3维有限元模型,考虑地基辐射阻尼作用和坝体接缝非线性动力接触作用,采用时域分析方法对官地碾压混凝土重力坝进行整体3维非线性地震反应分析,研究大坝整体抗震特性,得到大坝的损伤破坏区域及抗震薄弱部位,揭示横河向地震输入对大坝地震反应的影响。研究表明：考虑坝段间的动力相互作用后,大坝整体抗震性能得到提高;考虑横河向地震输入后,大坝的动力响应及损伤破坏范围均有所增大。     

考虑仓壁-基础-地基相互作用时筒仓结构的有限元分析

为了计算仓壁-基础-地基的相互作用,利用有限元软件ANSYS对分别放置于弹性地基和刚性地基上受轴对称荷载的浅仓和深仓进行地基-基础-结构共同作用的分析.分析结果表明,将筒仓放置于弹性地基上比放置于刚性地基上,其结构内部受力更为合理,并结合具体算例提出了在筒仓结构计算中按《钢筋混凝土筒仓设计规范》提供的无矩理论计算时应注意的问题.     

拱坝地基弹性变形的有限元分析

本文结合拱坝三维应力分析,研究地基弹性变形的伏格特边界、虚拟的边界延伸和有限元边界的有限元分析。提出简化地基计算而又具有一定精度的广义文克尔边界。最后,通过算例,分别在电子计算机上实现上述模式,并且作出评价。