关于“成层地基一维土层地震反应解析解”的讨论

笔者学习了高玉峰等同志的“成层地基一维土层地震反应解析解”一文 (《岩土工程学报》1999年第 4期 ,以下简称“原文”) ,受益匪浅。原文定解问题的建立是严密的 ,求解思路也是正确的 ,选取的振型函数既简单、规范 ,又满足边界条件及位移、应力连续条件 ,遗憾的是各振型函数中不包含地基土的物理参数 ,从而导致各层的时间响应函数Tn(t)不一样。因此原文有关分析推导需进一步研究 ,现提出与作者商榷。yh(1)由原文式 (19)～ (2 7)知 ,原文给出各层的位移Vi(y ,t)为 :Vi(y ,t) =∑∞n =1Xni(y)Tn(t) ,且各层的自振频率λin 和振型函数 {Xni(y) }     

成层地基一维土层地震反应解析解

１　前　　言　*对于土层地震反应,只有当模型简单时,才可以得到封闭解析解或半解析解。假定地震输入是竖直向上入射的平面剪切波,土层地震反应问题常简化为一维波动问题,对于变参数一维土层地震反应,可从两个方面求解解析解或半解析解：一是针对单层地基,假定模型参数随深度变化规律已知进行求解［１,２］;二是针对成层地基,每层土层取不同模型参数进行求解［３～５］。文献［３～５］采用的是等效线性化解法或传递矩阵解法,属于半解析解。本文针对成层地基,把基岩输入地震化作边界静止不动而在计算域各点上作用着惯性力的问题进行计算,建立了成层地基一维土层地震反应定解问题,并给出了成层地基在任意基岩地震输入作用下、时间域内     

对"后注浆钻孔灌注桩承载性状试验研究"讨论的答复

感谢王春玲及黄义同志对拙文“成层地基一维土层地震解析解”进行讨论 ,现按问题类型进行答复如下 :(1)　问题 (1)、(5 )的答复同意讨论者观点 ,对于成层地基的地震反应 ,各层的自振频率和振型函数与各层的物理参数有关[1 ] 。本人在设定解问题解的时候 ,原本通过三角函数前各自的系数体现出这一观点(原文中式 (19)、(2 1)、(2 4) )。(2 )　问题 (1) (4 )及 (6)的答复问题 (1) (4 )主要讨论时间响应函数Tn(t)的形式及定解题解答的严格性。本人在建立成层地基一维土层地震反应定解问题后 ,想寻求一种简单的时间域内完全解析解。推求时 ,考虑…     

成层场地振动特性及地震反应简化解析解的完整形式

0　引　　言 场地的振动特性与地震响应分析是工程场地地震危险性评价及地震的场地效应评价和地震小区划研究中的基本问题,由于天然场地的成层性,考虑土层的成层非均质性,发展复杂条件下土层振动特性与地震响应简化分析方法是十分必要和具有实际意义的。基于黏弹性理论的一维剪切条模型(在早期称之为剪切梁模型)能够简便地估算场地的自振特性与基岩地震动作用下的地震响应,从而在工程实际中得到了广泛应用[1～4]。高玉峰等在《岩土工程学报》发表了短文“成层地基一维土层地震反应解析解”[5],针对成层地基,基于一维剪切条模型在时域上给出了地震动力响应的解析解答,王春玲和黄义近期在《岩土工程学报》对高玉峰等的论文进行了讨     

成层软粘土地基粘弹性一维固结半解析解

针对成层粘弹性地基模型 ,建立了求解一维固结问题的半解析方法 ,编制了相应的计算程序。通过在单层情况下与解析解的比较 ,说明半解析方法是非常有效的。此外 ,通过对单级等速加荷情况的计算 ,得到了有关的固结曲线 ,揭示了成层粘弹性地基的固结特性     

对“土层灌浆锚杆的蠕变损伤特性研究”讨论的答复

首先感谢王祥秋、陈秋南俩先生对“土层灌浆锚杆的蠕变损伤特性研究”一文 (以下简称原文 )的讨论、关注和高度评价。现就有关问题答复如下 : (1)关于极限承载力的取值问题。要理解这个问题 ,我们必须要弄清两种极限状态[1～ 3]① 。第一种状态就是荷载极限破坏状态 (Ｌｏａｄｕｌｔｉｍａｔｅｆａｉｌｕｒｅｓｔａｇｅ) ,指荷载达到极值而发生破坏 ;第二种状态就是使用极限破坏状态 (Ｕｓａｇｅｕｌｔｉｍａｔｅｆａｉｌｕｒｅｓｔａｇｅ) ,指虽然荷载没有达到极值 ,但由于位移引起它所承载的结构发生破坏。对于第一种状态 ,极限破坏荷载是比较清楚的 ,但对于第二种状态 ,由于与位移有关 ,因而确定比较困     

对“斜坡地基承载力上限解计算与分析”讨论的答复

感谢蔡江东和周国庆两位先生对斜坡地基承载力上限解计算与分析一文(以下简称原文)的关注,现就讨论稿中(以下简称蔡文)涉及的问题作如下答复,与两位进一步探讨。     

对“软土地基上路堤沉降变形特征分析”讨论的答复

 感谢蒋忠信先生对“软土地基上路堤沉降变形特征分析”的关注和讨论。经笔者认真检查 ,发现原文图 2中的表达式确实存在配线时未注意应变量为横轴而产生错误 (图 2是为了将硬壳层和软土层厚度与沉降量的关系在同一张图中表示而将应变量表示为横轴 )。一般来说 ,只要对原文表达式中的Ｓ和Ｈ进行交换即可。但由于配线的方程是以最小二乘法为基础 ,故在点据较为散乱时 ,是以Ｓ为横轴还是以Ｈ为横轴进行配线得出的关系式还是有一定的区别 ,现将原文图 2中的点据较为散乱的软土层以沉降量为纵轴进行配线 (如图 1所示 ) ,供读者参考。由图 1可得 ,沉降量Ｓ与软土层厚度Ｈ的线性关系式为 :填土高度 2 .0～ 3 .     

对“地基软硬程度与挡土墙倾覆稳定性”讨论的答复

感谢王成华、黄晓东对笔者“地基软硬程度与挡土墙倾覆稳定性”的讨论（以下简称“讨论”）,现就有关问题答复如下：（１）讨论认为如果按原文提出的公式计算抗倾覆安全系数,因为是平衡力系,对任一点取矩,Ｍ顺＝Ｍ逆,则Ｋｔ≡１。这一推测是错误的,原因分析如下：ａ...     

对“软土中超长水泥搅拌桩复合地基承载力研究”讨论的答复

学习了同行马克生 ,张小菊对拙文“软土中超长水泥搅拌桩复合地基承载力研究”(《岩土工程学报》2 0 0 2年第 6期 ,以下简称“原文”)的讨论 ,感谢两位同行对原文的关注 ,下面按讨论稿中指出的问题逐一进行讨论。(1)关于土承载力的发挥问题。原文试验是在③ -3淤泥层上进行的 ,根据勘察报告 ,该层土天然地基承载力特征值fak=42kPa ,含水率达 70 % ,是典型的温州软土。讨论稿根据三根单桩静载试验得到的单桩极限承载力计算了破坏时的桩身强度 ,三组试验平均破坏荷载为 15 3kN ,而 8组单桩复合地基载荷试验得到的单桩复合地基破坏荷载平均值为 2 0 9kPa ,并由此计算出单桩复     

对“基于粘弹性基础梁计算的地基参数反分析方法及其应用”讨论的答复

非常感谢王同生先生对“基于粘弹性基础梁计算的地基参数反分析方法及其应用”一文 (以下简称“原文”)的讨论 ,现就有关问题答复如下。弹性地基上基础梁板计算方法是一个具有悠久研究历史和众多研究成果的研究课题[1～ 3] 。近几年笔者主要工作是针对软基上船闸设计计算方法存在的问题展开的。由于地基沉降随时间变化 ,软土地基表现出明显的粘弹性特征 ,为了降低船闸底板可能出现的最大内力以避免船闸底板开裂 ,工程上采用墩底分浇、预留宽缝、后期封合的施工方案 ,具有较好的效果。工程设计时底板计算采用弹性地基基础梁算法 ,把宽缝外部…     

单桩竖向静载试验存在的其他理论和实践问题——兼答刘松玉先生

感谢刘松玉先生对“单桩竖向静载试验存在的若干理论和实践问题”一文 (以下简称“原文”)的关注和讨论。讨论中的几个问题也是原文限于篇幅而未能探讨的问题 ,这些讨论对于深入全面地认识我国桩基静载荷试验的理论水平与实践状况是十分有益的。笔者除赞同讨论中的一些意见外 ,现就讨论及原文中共同涉及的单桩竖向静载荷试验存在的其他若干理论和实践问题的以下几点作进一步说明。( 1)关于加载反力装置 yh概括起来 ,加载反力装置问题涉及两方面问题 :反力如何实现和反力的副作用。ａ)关于反力如何实现问题 ,笔者认为应作具体分析。对于较高量级反力 (这里指基础极限承载力在 10ＭＮ以内或总反力在 15～ 2 0ＭＮ以     

对“以e-p曲线为基础的塑性力学新方法的物理解释及应用实例”讨论的答复

首先感谢陈铁林和邓刚两先生对我们的工作表现出了浓厚兴趣 ,并在文献 [1,2 ]中提出了有益的问题。现就他们所提问题一一答复如下 ,如有错误之处 ,恳请再次批评指正。先答复文献 [1]所提问题。 文献 [1]的第一个问题涉及的是文献 [3 ]中式 (4 )εｐｉｊ =Ｆ(εｅｉｊ,α) 的存在问题 ,并在“原文中认为‘从客观上讲 ,式 (4 )的关系是显然存在的’ ,笔者对此不敢认同。求解问题中 ,对于巳经存在或达到的应力状态 ,可以采用某一标准将其总应变划分为弹性应变和塑性应变 ,这时式 (4 )存在 ,……”一段论述了其依据 ,并认为“对于还未存在或未达到的应力状态 ,只能用巳经存在的因素     

对“加筋垫层对地基沉降控制效果的多方案比较”讨论的答复

 非常感谢刘吉福先生对“加筋垫层对地基沉降控制效果的多方案比较”(以下简称“原文”)一文的关注和讨论 ,现作以下几点说明。原文的宗旨主要是比较土工格栅、土工格室加筋垫层对地基沉降的控制效果及其不同的作用机理 ,并且在结论中说明这是“定性地比较多种加筋方案的优劣”。由于原文模型尺寸比实际路基小得多 ,模型与原型间未能满足相似条件 ,因此模型试验和计算结果只能是定性的 ,实际数据的大小没有多少意义 ,但是如果不加特别说明 ,很容易给人误导。所以 ,刘吉福先生认为 ,原文模型试验和有限元计算结果夸大了加筋垫层控制地基沉降的作用是可以理解的。加筋垫层对地基沉降控制效果的大小受诸多因素影响 ,其作用机理有     

对“我的几点补充意见”讨论的答复

 门福录老师“我的几点补充意见”(《岩土工程学报》2 0 0 2年第 1期 ,以下简称“原文”)一文 ,强调了在岩土工程中研究物理机制的重要性 ,力图寻找物理规律间的因果性关系 ,并以此作为预测的基础 ,体现了严谨的科学态度 ,为年轻人如何进行科学研究和学习提供了非常有益的指导 ,但对于非确定性方法的认识 ,笔者与门老师不尽相同 ,在此与门老师交换一下意见。 原文观点 (3 )认为“当前的各种不确定性的预测方法都是一种数学方法 ,首先它不能解决物理基础问题 ,其次它预测的结果和真正发生的结果可能完全不符 ,只是一种猜测方法”和文章结尾“如果必须对现在尚不完全清楚其机理的某项事务做个预测 ,那也只     

对“流体饱和两相多孔介质动力反应分析的显式有限元法”讨论的答复

 感谢赵跃堂先生对“流体饱和两相多孔介质动力反应分析的显式有限元法”一文所提供的算例中人工边界设置问题的讨论和关注。现就有关问题作如下答复和讨论。 1.原文是针对一般介质和一般局部荷载情况建立的计算模型和计算方法 ,这种模型和方法同样适用于均质半空间表面作用均布荷载的情况。2 .原算例中设置的人工边界是针对该问题的一般情况给出的。但这一算例本质上是一维的 ,没有水平方向的运动 ,所以可以用“讨论”中的图 1(ｂ)方式处理。但图 1(ｂ)的处理方法并不是唯一的处理方法。3.对于没有水平方向运动而仅有竖向运动 ,本质上是一维的问题 (指原文的算例 ) ,也可用讨论中图 1(ａ)的方式进行处理和分析。     

对"遗传算法在土钉支护结构优化设计中的应用"讨论的答复

非常感谢高玮先生对“边坡系统的变形行为特征及模型化研究”(以下简称“原文”)一文的关心和讨论 ,现就高玮先生所提出的疑问 ,答复如下。(1)关于边坡系统的变形模型问题原文是文献 [1]在刻画边坡变形行为特征中的推广应用因篇幅所限 ,未对式 (1)、(2 )导出的式 (3 )作进一步的物理意义分析 (对应于原文中的式 (2 ) (3 )和 (5 ) ) ,现简要说明Ｄ =ｖ +ｂｔ+ｃｅｄｔ (1)　 ｄＸ( 1 ) (ｔ+ 1)ｄｔ +ａＸ( 1 ) (ｔ + 1) =ｐｔ2 +ｕ (2 )　Ｄ(ｔ+ 1) =Ｘ( 0 )ｔ+ 1 Ｘ( 1 ) (ｔ+ 1) -Ｘ( 1 ) (ｔ)　　 =(1-ｅａ) Ｘ(1) -2ｐ+ｕａ2ａ3ｅ-ａｔ+ …     

对土孔隙的分形几何研究讨论的答复

感谢裴向军先生对拙作“深层搅拌桩复合地基承载力的概率分析”(以下简称原文 )的讨论 ,现就有关问题答复如下 : 1　关于是否应在计算水泥土桩极限承载力中考虑地层围压原文中以ｐｐ =η·ｑｕ 为基本模式来计算水泥土桩的极限承载力 ,其中 η反映的是现场桩身强度和室内试块强度之间的差别 ,这里 η 的定义和《地基处理技术规范》ＪＧＪ 79— 91中强度折减系数的定义并不一致。裴文认为 ,水泥土的抗剪强度大小与围压有关 ,这确实反映水泥土的强度特性。目前在复合地基工程设计中尚未能考虑桩侧土围压对桩体极限承载力的影响 ,ＪＧＪ 79— 9…     

对“岩石塑性应变梯度与Ⅱ类岩石变形行为研究”讨论的答复

感谢范华林、金丰年和浦奎源对“岩石塑性应变梯度与Ⅱ类岩石变形行为研究”的讨论 (以下简称 :“讨论”) ,现就有关问题答复如下 : ( 1 )变形局部化是材料不稳定的重要表现形式 ,是材料破坏的先兆 ,在广泛的材料如金属材料、复合材料和地质材料等都可观测到 ,是国际上一个研究热点[1] 。目前 ,解释变形局部化现象一般采用可考虑材料细观结构的Ｃｏｓｓｅｒａｔ微极理论和梯度塑性理论。对于岩石的宏观尺度与其内部的裂隙和孔隙尺度的数量级相差较大时 ,仍可用将岩石做为连续介质的研究方法对岩石破坏进行研究 ,用连续介质力学的框架和材料学的方法 ,定量地分析不稳定性 ,剪切带的形成[2 ] 。作者汲取上述