半解析数值法分析四边自由中厚板的受力特性

根据Reissner中厚板理论,结合胡海昌的解耦函数法,本文构造出一种能满足全部自由边界条件的试函数,并以此建立两个广义位移,用该位移求得双参数地基上四边自由矩形中厚板弯曲问题的解析解.利用最小平方误差法并结合数值算例,重点探讨了板弯剪刚度比、地基刚度以及地基剪切模量对弹性地基上四边自由中厚板受力特性影响规律.结果显示:(1)Vlazov地基模型优于Winkle地基模型,因为它考虑了地基剪切刚度的影响,使得板的内力和挠度均有减小,发挥了地基的潜力;(2)当地基刚度较小时,地基的剪切模量对板的挠度和内力的影响显著;当地基的刚度较大时,剪切模量对板的内力和挠度的影响不明显.本文计算精度高,计算工作量小且便于对参数进行分析,以及提供数值分析法判据等多项特点.     

影响函数法及其应用

本文提出了弹性半空间表面上作用圆形均布竖向突加力或谐和力时的圆心位移影响函数式,用圆心位移影响函数法求圆形、环形和矩形基底内外点的位移式以及基底平均位移式.简短计论了确定矩形基础振动分析的集总模型参数问题.     

考虑埋深效应的弹性地基中梁分析

采用变分原理,给出了可考虑埋深影响的弹性地基中梁受力和变形的解析方法.弹性地基采用改进Vlasov双参数模型模拟,通过对地基 - 梁系统的最小势能取变分,导得了梁的变形控制微分方程,并得到了与地基梁埋深相关的形状参数.结合边界条件,采用迭代方法可对梁和地基的变形进行求解.通过算例进行了参数分析,探讨了埋深比对形状参数、位移竖向衰减函数以及地基梁的内力和变形的影响.结果表明,随着梁埋深比的增加,形状参数和位移竖向衰减函数减小,梁的竖向位移和沉降均有所减小.     

弹性地基上长梁局部滑移的位移与应力分析

利用Green函数法求得半平面问题的位移,可以得到边界积分公式,利用该公式可以对于弹性地基与基础的相互作用进行分析。对长梁局部滑移在地基中引起的位移和应力进行了计算和分析,其计算结果与用Ansys软件算得的位移和应力值进行对比后表明是一致的。算例说明本结果用于弹性地基与基础的相互作用十分方便。     

厚圆板与无限层土地基的动力相互作用

用半解析元法分析了厚圆板基础与无限层土地基的三维动力相互作用，提出了一种新的半解析位移函数。采用在水平两方向解析，在竖向进行离散化的方法，使三维动力相互作用的问题简化为一维数值计算问题，大大减少了计算工作量。数值计算表明，在结构和地基相互作用分析中，地基的计算厚度可取为地基深度H与基础的半径R之比(H／R)大于10，地基的计算面积可取为地基计算面积与基础面积之比(S1／S2)大于30；同时在基础设计过程中，应该考虑各层土特性对系统动力特性影响的差异。     

层合圆板与无限层土地基静力相互作用

用半解析元法分析了轴对称横观各向同性层合圆厚板与无限层土地基的静力相互作用，提出了一种新的半解析位移函数。采用在水平方向解析，在竖向进行离散化的方法，使静力相互作用的问题简化为一维数值计算问题，大大减少了计算工作量。数值计算表明：在工程上必须注意基础附近的表层土的弹性模量的确定，而H／R大于5～10的较深处的层土的特性可粗略估计；在结构和地基相互作用分析中，地基的计算厚度可取为地基深度H与基础的半径R之比H／R大于10。     

层合圆板与弹性地基相互作用分析

用半解析元法分析了轴对称横观各向同性层合圆厚板与弹性地基的相互作用，提出了一种新的半解析位移函数。采用在水平方向解析，在竖向进行离散化的方法，使动力相互作用问题化为一维数值计算问题，大大减少了计算工作量。数值计算结果表明：考虑相互作用后，层合圆板自振周期大于不考虑相互作用时的自振周期；在结构和地基动力相互作用分析中，地基的计算厚度可取为地基深度与基础的半径之比大于10，地基的计算面积可取在地基计算面积与基础面积之比大于30。     

非均质粘弹性地基动力柔度系数简化分析

应用样条半解析法求解非均质粘弹性地基的动力柔度系数,将地基划分为有限个水平层单元,位移函数表示为一次样条函数与Fourier级数的乘积形式、根据复阻尼理论的Lagrange方程,将问题归结为求解若干次低阶复代数方程,通过数值分析讨论了地基非均质性、介质本身粘性阻尼比等参数对地基响应的影响。所建议的方法是具有良好精度的有效计算方法,可以应用于大型建筑物与复杂地基的动力相互作用分析。     

覆盖位移函数对数值流形方法刚度矩阵的影响

基于数值流形方法的覆盖位移函数理论,从覆盖位移函数对刚度矩阵形成关系的角度出发分析了其对刚度矩阵求解的影响。通过分析可知,刚度矩阵中矩阵元素数值递增速度与覆盖位移函数中绝对坐标x、y相关。并提出一种改进的覆盖位移函数来改善在采用高阶覆盖位移函数情况下刚度矩阵的局部刚度过大的问题,以利于矩阵求解计算。最后通过算例验证了该方法是有效的。     

用初始函数法计算成层地基在轴对称荷载作用下的位移和应力

本文用初始函数法对成层地基在轴对称表面荷载作用下的位移和应力进行分析,导出了荷载作用下成层地基位移和应力计算的一般公式.不论弹性层的数目多少,最后问题都可化为求解一个二元一次代数方程组.集中力作用下单层地基表面位移公式和文献[4]用不同方法求得的结果完全一样,从而说明了提供方法的正确性.文中的算例进一步验证了该方法的简便性和计算结果的精确程度.     

有限深地基表面在环形均布荷载作用下的沉陷计算

本文提出了完全粘合于刚性下卧层上的有限深弹性层地基表面环形面积上作用均匀分布荷载时的沉陷计算公式,并对各种层厚比情况下地基沉陷系数算出了数值结果。这些结果可以直接应用于基础圆板的计算。本文又一次从理论上证明了,对于空间问题,半无限地基和文克勒地基都是有限深弹性层地基的特殊情况。     

折坡岩基上基础梁的计算

本文对折坡岩基上基础梁的计算问题,提出了一个分析方法,该法将岩基视为连续均匀的弹性体,应用弹性理论平面问题中的复变函数保角映象解法,求得折坡岩基在单位匀布力作用下的位移,进而采用日莫契金的链杆法,算出基础梁的反力和内力.     

刚性路面板下弹性双层体系基础模量的研究

以弹性双层地基上无限大板假设为基础,在结构厚度、混凝土板的弹性模量均为已知的条件下,把基础各层模量的反算构思归结为一优化问题,编制了 ADMDDE 程序,并根据弹性双层地基上有限大板假设编制了验证子程序。通过室内试验,验证了本文假设和程序的正确性。此外,还利用台州试验路试验资料,进行模量反算,回归并分别推荐了土基和基层模量增大倍数的计算公式。     

考虑地基水平变形的弹性基础板有限元分析

用任意四边形板单元离散弹性基础板,将基础板按平面问题加薄板弯曲问题进行描述．假设地基与板之间在板单元中心处通过链杆连接,且各链杆作用在地基表面上的力均匀分布在与板相对应的地基表面单元上．用高斯积分法建立了各链杆处的位移与所有地基反力(包括垂直方向和水平方向)之间的关系式,并对该式求逆获得了地基的柔度矩阵．在此基础上根据板与地基之间的位移协调条件和静力平衡条件建立了考虑板与地基相互作用以板的节点位移为未知量的有限元方程．通过算例说明了考虑地基水平变形对地基反力的影响,并验证了计算方法的正确性。     

考虑水平力作用的改进型文克勒地基模型

针时文克勒地基模型不能计算在水平力作用下的弹性地基梁的不足,提出了改进的文克勒地基模型．依据文克勒基本假定,考虑水平力对梁剪力和弯矩产生的影响,采用位移法推导出弹性地基梁梁单元劲度矩阵的修正项,形成可以用于计算承受水平力的弹性地基梁梁单元劲度矩阵,并编制了相应的有限元计算程序．计算表明,采用本模型计算承受水平力作用的弹性地基梁,可以进行合理的结构设计．     

具有刚性下卧层的平面弹性地基的位移计算

通过Ｆｏｕｒｉｅｒ变换求解位移方程, 推出了具有刚性下卧层的平面弹性地基的位移计算公式, 并给出了常见荷载作用下地表沉降的计算公式, 以便于工程实际应用。     

城市高架桥群桩基础沉降量计算评价

探讨城市高架桥群桩基础沉降量计算评价方法,为桩基沉降安全评价提供理论依据。在详细总结深厚软土层区群桩基础沉降的影响因素和目前工程中常用的沉降量计算方法的基础上,针对具体的工程实例采用等代墩基法、等效作用分层总和法、弹性理论法以及Flac 3D数值模拟方法分别计算了高架桥群桩基础的沉降量和应力位移场变化规律,并与实测数据进行对比分析。结果表明,采用弹性理论法和等代墩基法计算沉降量与实际吻合较好,等效作用分层总和法和数值模拟方法计算结果虽然偏大,但应用的范围较广。至少3种方法得到的沉降量均小于允许值,才能判定沉降量满足安全要求。     

成层地基在均布荷载作用下表面沉陷的数值计算

本文將成层地基空间轴对称问题表面位移的统一公式转化为可以进行数值积分的形式,并制作了沉陷系数表,以供成层地基上基础板计算之用。     

不同地基模型下梁式基础的统一计算方法

通过对三弯矩方程解连续梁的方法在弹性地基梁计算上的扩展，提出了半无限大弹性体、有限压缩层和温克勒三种地基模型下梁式基础精确计算的新方法，使不同地基模型下梁式基础的计算达到了统一。文中推导得出了梁与地基共同工作的总柔度矩阵，建立了用力法计算弹性地基梁的统一方程。且给出了在不同地基模型下利用该方程计算地基梁时总柔度矩阵的构建方法，进而给出了采用本方法计算梁式基础的计算步骤。该算法可在任意基于地基是线弹性变形体假设的地基模型下使用。     

盾构推进对相邻桩体力学影响的实用计算方法

利用弹性力学开尔文解及弹性地基梁理论导出盾构推进对相邻桩体内力及挠曲影响的计算公式，结合上海地铁一号线的实测结果进行了工程实例分析，所提出的计算方法及基信息计算程序的为预估桩体因盾构推进产生的挠曲与弯矩，确定盾构与桩体的最小允许间距等提供了定量化分析依据。