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。     

位移变分法分析文克尔地基梁

文克尔地基梁亦称弹簧地基梁，在水间、箱涵底板以及土建各类梁形基础的设计中仍被广泛地采用。目前，无论是《结构力学》教材，还是工程部门都在使用初参数解析法或链杆法对其求解；但这些方法的计算十分麻烦，用位移变分法，则不论荷载如何，都能简捷地求解。１　变分方程 设满足位移边界条件的梁的位移函数 其各个待定参数ａｍ可由瑞次位移变分方程组（１）解得：式中梁的形变势能利用文克尔地基特性 Ｐ（ｘ）＝ ｂｋ０η（ｘ），则梁下地基的形变势能等号右边三项分别为梁上已知的分布功ｑ、集中荷载Ｐｎ和力偶矩Ｍｎ。在位移基函数ｎｍ…     

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     

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。     

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     

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。     

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。     

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。     

一种新型的基准基床系数室内通用测试方法

基床系数是文克尔地基模型的关键参数,其基准值是采用原位载荷试验测得。采用室内试验快速准确测定基准基床系数值的相关研究较少。介绍笔者设计的基准基床系数室内测试仪及相应的试验原理;基于变形模量的等量关系、土体在均布荷载作用下变形与时间的变化规律,采用“终点沉降法”推导出室内试验的基床系数计算公式;介绍了室内测试仪的测试步骤和计算方法。经室内测试试验与原位试验对比,验证结果表明,该室内测试方法和测试结果具有效性与可靠性,能在室内准确测定各类细粒土在原位状态下的基准基床系数值,可以作为一种基准基床系数室内通用测试方法。     

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。     

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。     

圆形隧洞内水荷载静力计算的弹性理论解答

引言在内水压力作用下园形隧洞的衬砌计算,我国大多采用衬砌周围介质为文克尔地基的假定(P=ky),从而导得相应的计算公式。岩石的抗力系数k值,常采用工程类比法或通过现场试验分析确定。但是影响岩石抗力系数的因素很多,只有合理的选定k值,才能正确分析衬砌与岩石分担的荷载而进行衬砌设计。部颁水工隧洞设计暂行规范所推荐的抗力系数附表,     

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。     

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     

预应力锚索格构梁的设计及试验研究

以破碎岩质边坡为例,采用节点荷载分配法计算了锚索锚固力在格构梁纵、横梁之间的分配比率,然后基于Winkler弹性地基模型和弹性半空间地基模型分别计算格构梁在张拉阶段的内力,并与采用简化的地基反力计算值对比;采用朗肯土压力理论近似计算在工作阶段主动岩体压力,将地梁视为在线性分布力作用下倒置于坡面上的连续梁,接力矩分配法计算地梁内力,取两阶段计算平均值进行配筋.通过对比分析理论计算最大值、采用简化的地基反力计算值和实测值,结果表明采用两阶段设计能较好地反应格构梁的实际受力情况,且设计安全,而简化的地基反力为手工计算带来了方便.这对工程中预应力锚索格构梁复合结构的设计计算具有一定的参考价值.     

弹性地基上正交異性矩形板計算

水工结构中有时遇到弹性地基上的正交异性矩形板,如钢筋混凝土波纹板、带肋板、空心板等.这类板的计算是工程上一个尚未很好解决的问题,本文利用单三角级数提出其实用计算公式. 采用文克尔(K.Winkler)假定时,弹性地基上正交异性板的微分方程为     

介绍一种计算弹性地基上框架反力的新方法——逐次渐进法

一、前言弹性地基上结构物的地基反力,如假定为直线分布,其成果很不可靠;如假定基础梁属文克尔型梁,除极少数情况外(当地基的可压缩层很薄时),往往与实际情况有较大出入。新的计算理论是视地基为一连     

软基上框架结构的计算及程序设计

利用粘弹性力学理论,将地基简化为粘弹性地基模型,用梁单元离散上部结构,应用半解析子结构法编制了相应的计算程序,成功地解决了软基上采用“墩底分浇,预留宽缝,后期封合”施工方案的框架结构船闸、水闸的计算问题     

用Mathematic计算弹性地基梁

M athem atic是著名的数学软件,在计算方面有其独特的优势。用数学软件解算弹性地基梁,采用温克尔假定的计算方法,具有计算准确、迅速、方便的特点。     

文克尔地基上中面x方向受力的矩形薄板的振动

建立文克尔地基上x=0与x=a两对边受面内均布拉(压)力作用的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，用广义函数的富里叶展开，讨论板在不同形式载荷作用下的强迫振动响应。文中导出的各种情况下的影响函数，亦可用于求解相应情况下矩形薄板的静力弯曲与稳定性问题。