黏弹性文克尔地基修正Timoshenko梁横向振动复模态分析

利用修正Timoshenko梁理论,考虑地基黏性阻尼,建立黏弹性文克尔地基修正Timoshenko梁动力方程,解决了黏弹性地基经典深梁(Timoshenko)两频谱矛盾。利用复模态分析方法导出微分方程在多种约束条件下的复频率求解超越方程及其振型函数。当不计梁剪切转动惯量的影响时,方程可退化为黏弹性文克尔地基经典深梁计算模型;当不计梁剪切变形的影响及地基黏滞阻尼时,方程退化为常见的弹性地基Euler梁振动模型,其计算模型较为通用。分析了黏弹性地基梁在不同理论下的计算差别,结果表明:黏弹性地基Euler梁在高频段及梁长较短的低频段具有很大误差,黏弹性文克尔地基经典Timoshenko梁相对于Euler梁误差有所减小,但随阶次的增加相对误差逐次增大,在较高频段亦产生不可忽略的影响,证明了地基黏滞阻尼对地基梁振动低频段有较大影响。     

阶梯形文克尔地基梁弹性曲线微分方程的通解及其应用

一、引言 弹性地基梁广泛地应用于水利水电、土木、铁道及船坞等工程建设中.理论和实践表明,对于上部为较薄的土层、下部为坚硬岩石基础上的梁,采用文克尔假设(文克尔地基梁模型)来求解,可以得到比较满意的结果.由于文克尔地基梁的理论和计算均较简单,因此许多工程部门至今仍广泛地采用.     

阶梯形文克尔地基梁纵横弯曲的微分方程通解

本文建立了阶梯形文克尔地基梁纵横弯曲的微分方程。应用初参数、影响函数以及作者引入的W运算符,获得了该微分方程的通解和一系列特解。文中举例说明了本文方法的应用。     

文克尔地基上矩形基础板的计算

本文使用矩形单元非保续位移模式计算文克尔地基上的基础板。根据二法方程组的比较,求得几何相似的二基础板之间,单元结点位移相关时应满足的条件。据此,对各计算参数设定基准值,求解标准板的内力和挠度,制表备查。工程设计时则根据实际参数值按文中导出的公式或列线图求得与之相关的标准板板厚,查相应表格,乘一系数,即得工程基础板的内力、挠度和地基反力值。文中对若干计算参数的变化和不允许地基反力出现拉力时对弯矩的影响作了初步的讨论。文末附有计算实例,以供参考。     

弹性地基上矩形水池底板的计算分析

本文利用弹性地基梁的直线分布模型、文克尔模型、弹性半无限体模型及有限压缩层模型对地基上矩形水池底板进行计算。在传统的计算方法与理正弹性地基梁分析软件的基础上,使用后三种地基线弹性模型对矩形水池底板在集中荷载和均布荷载的作用下进行计算。在找出各个模型的优缺点的同时,对矩形水池底板的两种计算结果进行对比,以便在以后的工程实际中更合理的使用地基线弹性模型和计算方法。     

侧向受载桩的有限元分析

一、前言桩在承受侧向荷载时的内力分析,一直为有关工程设计人员所关注。通常,把桩视作置于文克尔地基上的弹性基础梁,地基的侧向抗力随深度的变化,则有不同的假设,即通称的所谓张氏法、K法、m法、C法,如图1所示。以上四种假设,在国内有关工程设计部门都曾有采用。对一般的粘性土和砂性土而言,铁路、交通、水利部门目前采用m法较多。有关规范和设计手册中对m法亦有推荐,并附有函数表可供查阅。但对超压密土,有关港工规范指出,可以采用张氏     

通过多层介质砂砾地基混凝土防渗墙的另一种计算方法——一次分配法

一、前言关于通过多层介质地基混凝土防渗墙的计算,可按墙沿地基的不同介质分成若干“文克尔地基”的短梁来考虑。虽然各短梁的弹性抗力系数各不相同,但由于各层的高度已相对减少,故可假定反力不随梁的高度变化,此时,可应用潘家琤同志提出的弹性地基阶形梁的原理进行混凝土防渗墙结构计算。本文拟     

弹性地基上柱下条形基础计算的有限元法

以弹性地基上某典型Ｔ形截面基础梁为例，探讨了采用ＡＢＡＱＵＳ程序进行该问题计算的有限 元方法（ＦＥＭ）。考虑到有限元法单元类型和网格密度对计算结果的影响，对比了采用不同单元类型、不 同网格密度的计算结果，给出了在采用一阶单元类型进行基础梁内力计算时应采用８节点砖形非协调 单元Ｃ３Ｄ８Ｉ的建议。由于有限元法摒弃了现行文克尔地基梁法和链杆法的简化假设，因而其计算结果 是最为准确的。对于现行柱下条形基础的设计计算方法，对比分析表明，应尽量避免采用倒梁法，优先 采用链杆法，其次是文克尔地基梁法。通过有限元法不仅方便高效地获得了基础梁的内力和沉降等，还 首次揭示了基底反力的三维分布特征，有助于人们深入认识基础与地基的相互作用。因此，有条件时， 建议的有限元法应作为设计人员进行柱下条形基础计算的首选方法。     

半无限平面弹性地基框架计算模型在箱形结构中的应用

通常,在工程实际中大多采用局部弹性地基模型（文克尔假设）,而半无限平面弹性地基模型由于在计算处理上比较复杂,在应用上受到一定的限制。为了使模型接近实际情况,采用有限元程序用弹簧模拟地基底部和周围土的作用,建立了在边荷载作用下的半无限平面弹性地基上的箱形倒虹吸涵洞结构有限元模型。     

文克尔地基上矩形薄板的振动

建立文克尔地基上矩形薄板自由振动和强迫振动的微分方程并求得其通解，给出振型函数的表达式常见支承条件下板的频率方程，用广义函数讨论板在各种载荷作用下的强迫振动响应。     

混凝土坝及坝基分析中截取边界的影响

针对建立有限元模型分析混凝土坝变形分析时地基应取多大范围、边界条件如何施加等问题，通过理论分析和数值计算得出结论:（1）考虑上游库水荷载时，由弹性理论半无限大地基模型分析可知，大坝变位随上游库水均布荷载长度的增大而增大，直至奇异；由弹性理论底部完全位移约束有限深地基模型分析可知，大坝变位随上游库水均布荷载长度的增大而渐趋稳定．（2）实际地基为有限深，宜采用底部完全位移约束有限深地基模型从理论上探讨地基应取多大范围．（3）建议大坝有限元模型范围上游取5～10倍坝高，下游5倍坝高，地基深取5倍坝高；在地基底部施加完全位移约束，在上下游地基施加顺河向连杆约束．     

两层土地基中水平荷载桩的内力计算

一、概述承受水平力和力矩的桩,在计算其内力和变位时应考虑土的水平抗力。目前国内外工程界在计算这类问题时多采用文克尔假设和弹性地基梁理论。文克尔假设为:p=kx,式中p为某埋深处土的水平反力;x为该处桩的横向     

移动荷载作用下饱和土体上筏板—上部结构的动力响应分析(英文)

根据饱和土Biot理论与最小势能原理及薄板理论,采用子结构法,把上部结构、基础和地基作为一个共同作用的整体,在接触界面上满足变形协调条件,建立移动荷载作用下饱和土体地基—筏板—上部结构共同作用的积分方程.对积分方程的数值求解和相应的Fourier逆变换,得到任意时刻上部结构、筏板的内力和位移以及地基反力.最后通过数值计算,分析了饱和土体参数、移动荷载的速度等对上部结构水平、垂直方向的振动的影响特点.数值结果表明,上部结构各层的水平位移、竖向位移都随荷载速度增大而增加.竖向位移随楼层增加变化不大,当荷载速度较低时,水平位移随上部结构高度的变化曲线平滑少弯折,说明振动较稳定.但当荷载速度较高时,水平位移随楼层变化曲折越明显,层间差异大.     

抗滑桩的内力分析

现有的抗滑桩的内力分析，一般是根据文克尔假定，按照弹性地基梁质的理论进行设计的，当抗滑桩埋入土质紧密的基床中，抗滑桩就成为一根插入半无限弹性体中的杆体，可以采用链杆法作数值计算。     

考虑切向摩阻力的弹性地基梁求解

弹性地基梁理论采用的Winkler地基模型忽略了地基与梁之间的切向摩阻力,而当地基与梁的接触面粗糙,或梁与地基呈倾斜接触、梁上有切向分布荷载时,地基与梁之间存在明显的切向摩阻力,且对地基梁的内力影响较大。通过分析考虑地基切向摩阻力的弹性地基梁的内力微分方程组及其特征方程的解,提出了内力微分方程组中相关参数的求解方法,进而推求出弹性地基梁内力基本表达式。     

阶形坝基重力坝的稳定计算

由于坝后厂房布置要求或地质的原因,重力坝基础可能开挖成台阶形。对于这一复杂情况,要精确地求出坝底反力,无疑将依赖于有限单元法或模塑试验,但其工作量很大。为了近似解答这一类问题,可用文献[1]给出的“广义文克尔地基”概念来求解地基反力。     

基于双面弹性地基梁的隧道纵向变形研究

城市地铁隧道周边施工会造成地面大面积堆载,从而引起隧道结构的纵向变形。首先把深埋盾构隧道等效为双面弹性地基梁,其次利用布辛奈斯克解求出隧道上部的附加应力,最后采用有限差分法和Matlab编程求出隧道的纵向位移和内力,并与温克尔弹性地基梁模型的计算值进行对比。结果表明:双面弹性地基梁的内力和变形的值明显小于弹性地基梁理论的内力和变形值。其结果可为深埋盾构隧道合理设计提供一定的依据。     

无拉力半空间地基梁静力分析的线性互补解法

本文讨论了无拉力半空间地基梁静力分析的线性互补解法。将地基反力作为未知函数进行近似插值，对梁和半空间地基分别进行解析求解而获得１组地基与梁之间相对竖向位移和反力的线性互补方程。利用Ｌｅｍｋｅ方法求解线性互补方程而得到梁的挠度、转角、弯矩和剪力及地基反力。计算结果表明线性解与非线性解之间的差别是相当明显的。     

定常对流扩散方程的修正积分因子方法

本文在积分因子方法的基础上，提出了所谓修正积分因子方法，成功地解决了对流占优的对液扩散方程：εｙ＇＇＋ｆ（ｘ，ｙ）ｙ＇＋ｇ（ｘ）ｙ＝ｓ（ｘ），ａ＜ｘ＜ｂ，０＜ε＜＜１（１）ｙ（ａ）＝ａ，ｙ（ｂ）＝β（２）的边值问题，所得天的数值解是无振荡的（即使网络Ｐｅｃｌｅｔ数高达１００以上），具有二阶精度。文中对常系数、变系数、非线性及守恒型等各种情况，用六个典型例子给予经验，结果表明，修正积分因子方法用来求     

高混凝土坝水荷载引起的位移分量研究

 研究了高混凝土坝不同水荷载和水荷载的不同作用方式对位移分量的影响,得到结论：①当地基截取范围逐渐增大时,无论作用在地基上的水荷载按面荷载考虑还是按渗流体荷载考虑,都将引起参考基点(倒垂线锚固点或坝踵正下方1倍坝高)的水平位移逐渐增大。由于工程上常将倒垂线锚固在岩基深处,并认为该倒垂线测值为绝对位移,当考虑作用在地基上的水荷载时,将倒垂线测值作为绝对位移的认识是有局限性的。②为了获得精度良好的参数反演值,必须考虑到参考基点的位移,应采用大坝有限元数值计算的坝顶位移和基点位移的相对值,联合实测位移分离出的水压分量进行参数反分析。