粘弹性基础梁计算方法及其应用

利用粘弹性力学理论中的线性粘弹性与弹性的相应原理,导出了半无限大粘弹性地基随时间变化的沉降公式,建立了粘弹性地基上基础梁计算方法。将该方法应用于软基上船闸底板的计算,有效地模拟了“墩底分浇、预留宽缝、后期封合”的意在降低船闸底板负弯矩的工程措施,为合理确定封缝时间和两侧回填土施工方案提供了计算分析工具。     

粘弹性半空间地基上板在动荷下的挠度计算

本文根据弹性理论和粘弹性理论之间的对应法则,推导了粘弹性地基上板在静荷载作用下的挠度计算公式。为使路面计算荷载模型较好地反映实际情况,本文在上述基础上又推导了粘弹性地基上板在移动荷载作用下的挠度计算公式。该公式为今后刚性路面设计由动荷载代替静荷载、粘弹性地基代替弹性地基提供了理论依据。     

弹性地基上框架结构内力计算方法

将框架结构的地基梁单元细分,由弹性力学中的地基沉陷公式求得与细分后梁单元结点相对应的地基柔度矩阵,对柔度矩阵求逆得到地基刚度矩阵,与框架结构刚度矩阵叠加形成总体刚度矩阵;设置虚梁考虑边荷载;通过求解确定地基集中反力为受拉的结点,消除这些结点对地基刚度的贡献,进而考虑地基与地基梁的脱开问题;由梯形分布荷载作用下的梁单元固端剪力系数矩阵,建立由结点处地基集中反力求地基分布反力的关系式,形成了完善的半解析弹性地基上框架结构内力与地基反力求解方法,算例表明该方法有很好的精度。同时通过算例发现,不同地基模型对结构的总沉陷影响较大,但对结构内力、地基反力和沉陷差影响较小。     

用无穷元模拟半无限平面弹性地基

本文提出一种七节点超参无穷元用于模拟半无限平面弹性地基的计算方法。文中阐述了它的基本原理与公式，对其中衰减函数与无穷无边中节点位置的选择进行了比较研究．对均布及非均布荷载作用下的半无限弹性地基给出了数值结果；并与精确解作了比较。最后用这类模型计算了重力坝的地基应力分布，表明了它具有较高的计算精度与显著的经济性。     

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。     

有限深弹性层地基表面在矩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弹性层地基表面矩形面积上作用均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,这些结果可以直接用于基础梁、板的计算。本文还从理论上证明了: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。最后,对有限深弹性层地基上平面问题和空间问题的基础梁在对称荷载作用下的弯矩进行计算比较,指出了两种地基模型的差异。     

半平面体弹性地基梁的有限元解法

本文根据有限元法基本原理和文中提出的计算分布荷载作用下的沉陷公式。推导出求解弹性地基梁的基本方程。并编辑了电算程序。     

边界单元法在地基动力分析中的应用

本文系采用边界单元法对半无限地基进行三维动力分析.分析表明,在半无限体的三维动力分析中,该法远比有限单元法优越得多.文中有关基础与地基间相互作用的动力分析问题的讨论,仅限于三维刚性基础和均质线弹性(或粘弹性)土体.本文将动力问题用边界元法表示成时间域中的公式,并以逐步积分法求得相应的动力反应.最后,将圆形和矩形刚性基础的计算结果与理论值相比,两者十分吻合.     

弹性地基上弹性支承连续梁及弹性支柱单层刚架的计算

在土建工程中的一些弹性支承的连续梁,一般往往是建筑在弹性地基上的,如用五弯矩方程式法(忽略地基的弹性沉陷)来计算这类问题,有时会发生较大的误差,但若考虑了地基的沉陷(非文克尔假定),则会使计算复杂化。对于弹性地基上弹性支柱(或高椿)的单层刚架的计算,将更是一个复杂的问题。本文作者提出了逐次渐近的计算方法。二次循环计算,即可得到相当满意之结果。这个计算方法不仅适用于一般的弹性支承上的连续梁及弹性地基上弹性支承连续深,而且也适用于弹性地基上弹性支柱(或高椿)的单层刚架。逐次渐近法可免除解算繁琐的联立方程式,使计算工作得到了一定的简化。本文收集并计算了一些有关沉陷计算所需的表格,以供设计中参考之用。     

考虑土的粘弹性及成层土的砂井地基设计综述

本文采用广义Voigt模型,导出普遍适用于各种粘弹性土的竖向固结和轴对称固结基本方程及其解析解。它概括了太沙基、巴隆的弹性解和钱家欢60年代发表的粘弹性解等。对于砂井地基真空或堆载预压固结分析,提出一种孔隙压力按解析解近似计算,位移数值求解的半解析方法,全面考虑了土的粘弹性、砂井地基固结三向性、井阻、涂抹、砂井群和成层地基的共同影响。理论计算与工地实测较吻合。     

半空间地下结构与土相互作用的链杆法研究

根据弹性地基上的半无限平面理论,利用计算弹性地基梁的链杆法,将地基的弹性刚度矩阵与上部结构刚度矩阵相协调、综合,引进上部结构与地基土的综合刚度矩阵,解决了结构与土的相互作用问题,计算方法简单、实效。     

采场上覆岩层下沉量计算的“模拟载荷”法

利用“模拟载荷”法及无限大弹性地基板理论，分析了开采沉陷的力学机理，建立了煤层开采所导致的采空区上覆岩层下沉的下沉量计算基本公式，为开采沉陷预计提供了理论基础。     

超细长弹性杆数值仿真的复Galerkin方法

在DNA弹性杆的研究中Shi得出一个满足边界条件的重要的Schrodinger方程。现在运用复基函数的Galerkin方法来求解该方程,简化了计算并对Shi的模型给出了相应的仿真结果。     

弹性半空间地基上连续配筋路面荷载应力解析解

视连续配筋路面为复合材料,运用非对称层合板的各向异性经典理论,建立了并求解了弹性半空间地基上路面板的平面微分方程组,最后给出了算例。     

流变地层地应力场中套管载荷的理论解

利用求解线性粘弹性问题的弹性粘弹性对应性原理,利用已有的弹性解,求得了考虑地层符合Kelvin流变规律的情况下,地应力场中套管载荷的理论解,并给出了松弛时间的解析表达式.研究表明,流变地层地应力场中套管载荷随时间变化,存在一临界时间,使得套管载荷有最值,当时间足够长时,粘弹性解与相应的弹性解一致.用套管弹性解定义的套管地应力载荷,稍低于流变地层中套管所受最大压力.因此在设计时,或者将弹性计算载荷适当增大,或者将安全系数适当增大,以保证套管安全.     

地下开采引起地表沉陷的电算化研究

分析了地下开采引起地表沉陷的计算原理，描述了地下开采引起地表沉陷的预计模型，同时，以VC为开发平台，开发了地表沉陷预计程序CXYJ2001。该程序与AutoCAD、Matlab接口，具有良好的图形交互和结果显示界面。本文以姚桥矿西九采区为例，进行了实际运算，计算结果与手算结果基本吻合，预计下沉边界与实际下沉边界基本一致，证明了在非急倾斜条件下，该软件计算结果是可靠的。     

上海浅层土的沉降分析

本文根据上海市区浅层土在近二十年来抽、灌水作用下的变形规律,采用优化方法分析了上海浅层土的变形模型并确定其计算参数;利用已有的上海地面沉降问题的弹性解答.采用推广的李氏比拟法,结合选定的横型,推导出了土体为粘弹性假设下的土层变形量的解答;把各年的流变参数作为一组随机变量,得到流变参数的统计规律,进而采用蒙特卡罗方法得出劳动公园及汽车二场两个标点浅层土变形量的统计规律;并将该统计规律应用于沉降预测,通过计算分析提出了减小地面沉降的措施.     

筏形基础一地基共同作用非线性数值分析

结合大型有限元软件ANSYS，建立了筏形基础一地基相互作用体系的全三维有限元模型．考虑土体的弹塑性性质，模拟基础和地基交界面上的状态非线性，采用中厚板理论分析筏板，对筏形基础的受力进行了非线性数值分析．结果表明，考虑地基非线性特性时，地基反力及基础沉降的计算结果更接近实际．     

非均匀地应力下蠕变地层套管的载荷分布

地层蠕变效应是引起套管损坏的主要原因之一,在非均匀地应力下,如何计算蠕变地层作用于套管上的最终稳定载荷是一个非常困难的问题.将套管看成弹性体,把地层视为无穷大的粘弹性体,建立了非均匀地应力条件下蠕变地层的开尔文模型本构方程,运用应力分析法和拉普拉斯变换法,求解出非均匀地应力条件下蠕变地层套管的载荷,并分析了套管载荷的分布.结果表明,当套管刚度较大时,经过足够长的时间,套管载荷趋于一个稳定的最大载荷分布,且其值接近于完全弹性解.