空间地基有限元分析及反问题

提出应用２０结点等参有限元分析弹性空间地基,进而根据系统识别原则和灵敏度分析理论,建立了地基材料参数的反演分析方法,计算结果表明,该方法与现有结构符合较好,从而为进一步深入研究落狂式弯 在各种路基、路面以及建筑物地基的结构承载能力评价提供基础。     

基于动力有限元的路基动力响应数值模拟分析

为了研究路基动力响应特性,本文基于动力有限元原理,采用考虑Rayleigh阻尼的空间三维非均质线弹性体系作为结构模型,通过Newmark法求解在FWD脉冲荷载作用下结构的动力响应,并用Fortran90语言编制了相应的正演计算程序,并与实测数据及大型有限元程序计算结果进行了对比与分析,结果表明：该程序计算结果与实际结果吻合较好,与ANSYS计算结果相近,具有较好的计算精度.     

加阻尼的Winkler地基上多块板的动力分析

多块板之间的接缝传荷及其与地基相互作用的动力时域问题是刚性路面和机场进行无损检测和评价中的一个重要问题 .利用有限元方法 ,通过对各板隔离分析并将相应矩阵进行扩充 ,使得具有结缝的不连续问题可以像连续问题一样进行有限元分析计算 .该方法不仅可用于求解多块板系统的静力问题、频域下动力问题 ,将地基简化为弹簧和阻尼器 ,可成功地用于动力时域问题 .     

路面结构层厚度误差对模量反算结果的影响

研究了路面结构层厚度误差对模量反算结果的影响 .结果表明 ,路面结构层厚度误差对模量反算结果具有较大的影响 .各层厚度误差对底基层模量反算结果影响较大 ,而对土基模量反算结果影响甚微 .当各结构层厚度误差控制在± 5 %以内时 ,可以使反算的各结构层模量误差不超过± 1 5 % .     

路面模量反演的修正迭代法研究

为更好地评价路面结构的性能，应用落锤式弯沉仪（Falling Weight Deflectometer，FWD）的检测数据，通过预估模量的初值，建立弯沉值对模量的导数矩阵，不断修正初始模量值的方法，开发了路面模量反演的修正迭代法。该算法同其他算法相比具有收敛速度快、精度高、稳定性好的优点。     

路面弯沉检测方法相关性的试验研究

通过对所选试验路段各结构层进行现场对比试验,研究了静力弯沉检测设备贝克曼梁,承载板和动力弯沉检测设备落锤式弯沉仪（FWD）在弯沉检测结果之间的相关性,试验结果表:落锤式弯沉仪与贝克曼梁和承载板在路面各结构层上所测得的弯沉数据之间均存在较好的线性相关关系,在一定的条件下可以相互换算,与贝克曼梁相比,落锤式弯沉仪的弯沉检测结果具有较好的可重复性和适用性,该研究结果为落锤式弯沉仪检测技术的进一步推广应用提供了技术基础。     

路基承载力的评定

提出了现行路基承载力评定方法存在的问题,通过介绍落锤式弯沉仪(FWD)和动态圆锥贯入仪(DCP)使用原理及各自优缺点,运用FWD和DCP结合工程实例对路基承载能力进行对比评定分析,得出了两者评定路基承载能力的可靠性和相关性.     

应用弯沉盆反算土基回弹模量

为准确反算土基回弹模量,利用层状弹性体系理论和冲击荷载沿路面结构下传扩散的特点,建立了路表变形响应与模量反算模型.通过层状弹性体系计算程序计算路表弯沉值,构建结构层参数与路表弯沉值之间一一对应的数据库,并基于此数据库建立了由路表弯沉盆反算土基回弹模量的回归模型.理论弯沉盆和实测弯沉盆反算的算例分析表明:计算结果与国内外一些著名的反算程序差异不大.距离荷载中心较远位置处的路表变形响应只受到土基的影响.     

FWD动载下的横观各向同性路基动力响应分析

利用有限元分析原理,建立基于横观各向同性路基的三维仿真模型,分析在落锤式弯沉仪(falling weight deflectometer,FWD)脉冲动载作用下路基表面的弯沉,及不同深度处力学指标的变化,讨论土基材料横观各向同性对力学指标的动力响应影响.结果表明,路基弯沉峰值随距荷载中心点距离的增大而滞后,荷载中心点与距荷载中心200 mm处传感器点的滞后幅度最大(为60%);弯沉值随水平模量的增大而减小,最大减小幅度为21%;路基所受应力随深度的增加而减小,最大减小幅度为67%;水平模量的增大也会减小应力值,最大减小幅度为28%.落锤式弯沉仪能较好模拟车辆移动荷载状况,反映实际路面受力情况,基于横观各向同性的土质路基,能有效地预测路基的使用性能.     

刚性路面的材料性能反演

利用反分析的结果来评价路面结构的性能是近年来发展较快的一种无损检测方法.将刚性路面简化为Winkler地基上的多块板系统,利用落锤式弯沉仪所测得的弯沉结果,并结合奇异值分解的基本理论,成功地解决了刚性路面的反分析问题.大量的数值计算结果表明,该反算方法具有较好的稳定性和收敛性,从而为进一步研究刚性路面的承载能力提供了基础.     

弹性地基多块板结构的材料参数反演分析

应用有限元压缩柔度矩阵,建立了具有接缝传荷能力多块板的位移计算方法．在此基础上,根据系统识别原理,应用修正牛顿法作为参数调整算法建立了具有接缝传荷能力的弹性地基多块板结构材料性能的反演分析方法．反算结果表明,在相当大的模量初始值范围内,该方法具有稳定的收敛性     

一种用于非均匀弹性材料分析的有限元法

根据材料细观力学研究非均匀材料性能的需要,在平面和三维弹性材料分析的有限元法的基础上,探讨一种用于非均匀弹性材料分析的有限元法。利用本方法及其微机程序,可算出细观非均匀各向同性弹性材料模型各处的弹性系数。     

落锤式弯沉仪在路基冲压效果检验中的应用

将落锤式弯沉仪(FW D)成功地用于路基冲击压实效果的检验.通过对砂土和粘土两种不同土质路基的冲击压实效果的分析,验证了冲击压实的深层压实效果,发现粘土比砂土的冲压效果好.找出了冲击压实的最佳压实遍数,为冲击压实施工技术提供了参考.     

用有限元方法解带粘滞项的弹性方程

本文对实际地震勘探仿真中碰到的弹性粘滞波方程用有限元方法对之求数值解作了尝试,给出了有限元计算公式。     

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。     

基础下土体的样条有限元和无限元耦合的分析方法

采用样条有限元和无限元耦合方法,对基础下土体的静、动力平衡问题进行分析研究,并编制了专用计算程序.     

解决三维有摩擦的弹性接触问题的一种方法——接触单元法

本文以增量理论为基础,建立了接触单元的概念,同时得到接触单元的增量有限元方程,最后建立了三维变边界有摩擦的弹性接触问题的增量有限元方程。文中给出几个数值示例,说明该方法的有效性。