弹性层和饱和半空间体系稳定动力响应

弹性层和饱和半空间模型是一种具有理论价值及工程背景的地基模型.本文针对这一模型,采用积分变换方法研究了其表面受稳态激振下的动力响应.本文针对两种界面连续条件推导了响应的积分形式解,并将其蜕化为饱和弹性半空间及固体弹性半空间的积分形式解,文末利用数值积分技术作了有意义的算例分析.本文为饱和分层地基的动力响应计算提供了有效方法,同时也为进一步利用边界元法解决此类地基的波传播问题、动力相互作用问题开拓了一条途径.     

厚板与多层弹性半空间的共同作用分析

在片筏基础的设计中，板土共同作用分析是极为重要的一个问题。基于多层弹性半空间理论，采用Mindlin厚板原理，进行了厚板与层状地基的共同作用计算。与直接采用三维有限元进行板土共同作用分析的方法相比，本文方法计算量大为减少，并能取得令人满意的结果。     

厚板与多层弹性半空间的共同作用分析

在片筏基础的设计中 ,板土共同作用分析是极为重要的一个问题。基于多层弹性半空间理论 ,采用Mindlin厚板原理 ,进行了厚板与层状地基的共同作用计算。与直接采用三维有限元进行板土共同作用分析的方法相比 ,本文方法计算量大为减少 ,并能取得令人满意的结果     

多层地基轴对称弹性空间问题的解析层元解

从轴对称弹性空间问题的基本控制方程出发,推导出Hankel积分变换域内单层地基的精确刚度矩阵,即解析层元,然后按有限层法组装成多层地基的总体刚度矩阵。通过求解由总体刚度矩阵形成的方程组,得到该问题在Hankel积分变换域内的解,再通过Hankel积分逆变换,得到轴对称荷载作用下多层地基的精确解。编制了相应程序进行计算,通过与已有文献的结果及有限元计算结果比较,证明了所提方法的正确性;通过多层地基模型与均匀地基模型的比较,揭示了两者的差异。天然地基往往呈层状分布,各层土的物理性质差别较大,故与通常采用的均匀地基模型相比,成层地基模型更能真实地分析天然地基在轴对称荷载作用下的位移。     

空间索单元的切线刚度矩阵

本文采用状态平衡方程推导出用超越函数表示的空间索单元切线刚度矩阵的精确表达式。该矩阵考虑了对索结构施加预应力以及温度荷载的影响；该矩阵不受小变形的限制，允许结构产生任意大的结点位移。     

基于弹性半空间理论的切石机基础体系动刚度分析

基于弹性半空间理论,文章推导了切石机大块式基础体系的动刚度振动方程,并总结了切石机基础体系的动刚度规律,为工程检测、加固、设计等提供了理论指导。     

杆系—层模型刚度矩阵的凝聚

主要介绍了用杆系-层模型对框架结构进行时程分析时,其凝聚刚度矩阵的计算方法,便于程序化.     

多层砖混房屋温度裂缝的治理

本文阐述多层砖混结构房屋顶层墙体裂缝现象的破坏机理，结合改旧扩新，提出增设屋面伸缩缝的方法对已建房屋墙体裂缝的治理达到消除或减少墙体裂缝，满足使用功能要求，取得良好社会经济效益。     

单层框架结构温度应力分析的静力平衡法

温度变化会在混凝土内部产生应力,由此产生的裂缝严重影响混凝土结构的耐久性甚至危及结构安全。以单层框架为研究对象,基于三个假定简化框架结构力学模型,通过静力平衡法推导出单层框架结构温度应力的计算公式。     

求解层状轴对称课题的传递矩阵法

总结了求解轴对称层状半无限体的传递矩阵法 ,认为静态弹性、静态粘弹性、动态弹性和动态粘弹性轴对称层状半无限体都可以用统一的状态方程来描述 ,参照现代控制论中求解状态方程的方法 ,解出上述方程组 ,然后针对半无限体特殊的边界情况进行了处理 ,并以动态问题为例 ,给出动态传递矩阵的具体表达式及已知表面状态向量时的应力、位移表达式 ,最后给出了传递矩阵的几点性质。     

不同荷载速度下弹性土体中排桩的隔振效果分析

利用Muki和Sternberg的虚拟桩法,分析了不同荷载速度下弹性土体地基中排桩对移动荷载引起振动的被动隔振效果。首先由积分变换推导弹性土体表面受移动荷载的自由波场解、内部受圆形均布简谐荷载作用下的基本解,再根据基本解与桩土变形协调条件,建立了频域内土—桩的第二类Fredholm积分方程。最后通过求解积分方程与相应的积分逆变换得到时间域内评价隔振效果的振幅比。通过与已知文献结果比较,验证本文方法的正确性。数值结果表明:荷载速度对排桩的隔振效果有一定影响:当移动荷载小于土体的剪切波速时,随荷载速度增加排桩的隔振效果会降低,然而当荷载速度大于土体的剪切波速后,部分区域的隔振效果较好。     

Out-of-plane elastic buckling load and strength design of space truss arch with a rectangular section

The out-of-plane stability of the two-hinged space truss circular arch with a rectangular section is theoretically and numerically investigated in this paper. Firstly, the flexural stiffness and torsional stiffness of space truss arches are deduced. The calculation formula of out-of-plane elastic buckling loads of the space truss arch is derived based on the classical solution of out-of-plane flexural-torsional buckling loads of the solid web arch. However, since the classical solution cannot be used for the calculation of the arch with a small rise-span ratio, the formula for out-of-plane elastic buckling loads of space truss arches subjected to end bending moments is modified. Numerical research of the out-of-plane stability of space truss arches under different load cases shows that the theoretical formula proposed in this paper has good accuracy. Secondly, the design formulas to predict the out-of-plane elastoplastic stability strength of space truss arches subjected to the end bending moment and radial uniform load are presented through introducing a normalized slenderness ratio. By assuming that all components of space truss circular arches bear only axial force, the design formulas to prevent the local buckling of chord and transverse tubes are deduced. Finally, the bearing capacity design equations of space truss arches are proposed under vertical uniform load.     

层状地基中隧道开挖对临近既有隧道的影响分析

首次采用弹性层状半空间地基模型,建立了多层地基中隧道开挖对临近既有隧道影响的连续弹性分析方法,改变了过去采用简化分析方法仅能在均质地基中求解此类工程问题的状况。首先,采用Laplace积分变换得到了直角坐标系下单层地基应力和位移的初始函数,在此基础上,运用矩阵递推技术,给出了竖向荷载作用下层状地基中应力和位移的解析表达式并将其作为分析该问题的基本解。然后,采用弹性层状半空间地基模型将既有隧道视为Euler-Bernoulli梁,地基土体连续位移采用弹性层状半空间体系的基本解进行计算,并引入临近隧道开挖引起的土体自由位移场影响建立该问题的连续弹性求解方程,从而可以求得隧道纵向位移和内力。最后,结合离心模型试验和有限元数值模拟算例进行分析,验证了本文方法的有效性。此外,为考察地基土成层性对既有隧道性状的影响,还对几种典型层状地基中的隧道进行了参数分析。成果可为合理制定地下工程施工对临近既有隧道的保护措施提供一定的依据。     

双锥型圆钢管的单元刚度矩阵及修正系数

本文采用传递矩阵法推导了双锥型圆钢管单元的空间弹性刚度矩阵。首先简略阐述了传递矩阵法的基本原理,推导了等截面圆钢管和锥型圆钢管的传递矩阵;然后利用传递矩阵关系原理推导出双锥型圆钢管单元的空间弹性刚度矩阵,并运用实例进行公式验证与误差分析,结果表明本文所推导的刚度矩阵具有足够精度,可用于工程分析,也可用于有限元程序的编制;最后在单元刚度矩阵的基础上提出了双锥型圆钢管的刚度修正系数,当进行稳定计算时,可将双锥型圆钢管等效成等截面圆钢管分析。文末给出常用双锥型圆钢管的刚度修正系数表,以供广大设计人员参考。     

弹性半空间地基上四边自由矩形板的弯曲解析解

采用双重Fourier变换,分析得到弹性半空间受任意竖向荷载作用下的静力积分变换解,与四边自由矩形板的弯曲解析解相结合,得出弹性半空间地基上四边自由矩形板受任意竖向荷载作用的弯曲解析解。给出一些算例结果,与有限元方法给出的计算结果进行了比较,结果吻合良好,证明本文的方法是切实可行的。     

压弯构件弹塑性阶段单元刚度矩阵的计算

本文简要介绍了压弯构件在处于弹塑性阶段时的单元刚度矩阵计算方法。在弹塑性理论分析的基础上,进行单元刚度矩阵的虚功法计算的研究,为今后在实际工程中提供了可靠依据。     

Calculation of a plate of finite stiffness in an elastic half space with allowance for bed discontinuity

Translated from Osnovaniya, Fundamenty i Mekhanika Gruntov, No. 5, pp. 20–21, September–October, 1991.     

带砌体填充墙框架弹性抗侧刚度计算方法对比分析

对于带砌体填充墙框架,当填充墙与框架紧密接触时,填充墙将会提高纯框架的侧向刚度,可能改变结构的平面及竖向侧向刚度分布,影响其在地震作用下的承载力及耗能能力等抗震性能。 为研究带填充墙框架在弹性阶段抗侧刚度的合理计算方法, 整理了以等效斜压杆模型为主的国内外相关计算公式, 并结合近年来带填充墙的框架在低周往复荷载作用下的试验, 将理论计算结果与试验实测值进行对比分析。结果表明： 在带填充墙的RC框架中,直接考虑填充墙弯曲变形和剪切变形得到的弹性阶段抗侧刚度计算值为实测值的1.94~8.05倍;在等效斜压杆模型中,斜压杆的宽度对抗侧刚度的计算结果影响很大;斜压杆宽度的取值应考虑填充墙与框架之间相对刚度的影响,其中MSJC提出的斜压杆宽度计算公式较为合理。     

加速对称刚度矩阵技术及其在岩土有限元分析中的应用

非关联塑性岩土工程问题的有限元离散会产生非对称刚度矩阵,对于大规模岩土工程问题,大量非对称线性方程组的求解会显著增加内存需求和计算耗时。基于加速初始刚度法的思想,提出了加速对称刚度矩阵技术来求解具有非关联塑性模型的岩土工程问题。 进一步评价和比较了两个基于最小二乘法的加速技术以及两个近似对称刚度矩阵,即弹性刚度矩阵 K e 和投影到塑性势面的具有关联塑性流的等效材料的刚度矩阵 K G 。通过一个二维孔洞扩张算例和一个二维边坡算例,评价和比较了这些加速刚度矩阵技术和 Newton-Raphson 迭代法。数值结果表明加速 K G 具有较好的计算性能,例如,加速 K G 技术只需要对称线性求解器,收敛速度较快,计算耗时有时会少于 Newton-Raphson 迭代法。