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题名移动荷载作用下非均匀地基的动力响应分析
被引量:15
- 1
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作者
周凤玺
曹永春
赵王刚
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机构
兰州理工大学土木工程学院
兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心
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出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第7期2027-2033,共7页
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基金
国家自然科学基金(No.11162008
No.51368038)
+1 种基金
甘肃省高等学校基本科研业务费专项(No.1104ZTC140)
甘肃省环保厅科研项目(No.GSEP-2014-23)
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文摘
基于线弹性动力学理论,结合坐标变换,建立了移动荷载作用下非均匀弹性半平面地基的动力控制方程,利用半解析法研究了移动荷载作用下二维非均匀地基的动力响应问题。采用傅里叶(Fourier)级数展开,假设了响应函数的级数形式,通过理论推导获得了剪切模量随深度任意变化的非均匀地基在移动荷载作用下各物理量的解析表达式。考虑土体的剪切模量沿厚度方向按幂函数梯度变化,通过数值算例分析并讨论了地基非均匀参数、荷载移动速度以及地基表面的剪切模量等对地基力学响应的影响规律,并与均质地基的计算结果进行了比较。数值结果表明:地基中各点的竖向位移随着土体表面剪切模量和表征土体非均匀性的梯度因子的增大而减小,随着荷载移动速度的增大而增大。在移动荷载作用下,非均匀地基与均匀地基的动力响应有着显著的区别。
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关键词
非均匀地基
移动荷载
动力响应
半解析法
傅里叶级数
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Keywords
inhomogeneous subgrade
moving loads
dynamic response
semi-analytical method
Fourier series
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分类号
TU435
[建筑科学—岩土工程]
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题名非均匀地基在矩形移动荷载作用下的动力响应
被引量:2
- 2
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作者
周凤玺
曹永春
赵王刚
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机构
兰州理工大学土木工程学院
兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心
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出处
《兰州理工大学学报》
CAS
北大核心
2015年第2期122-126,共5页
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基金
国家自然科学基金(11162008
51368038)
+1 种基金
甘肃省高等学校基本科研业务费专项(1104ZTC140)
甘肃省环保厅科研项目(GSEP-2014-23)
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文摘
利用半解析法研究矩形移动荷载作用下非均匀地基的动力响应问题.基于双向Fourier级数展开技术,建立矩形移动荷载作用下非均匀地基的动力计算模型,其中考虑地基剪切模量为随深度任意变化的连续函数.经过理论推导,给出非均匀地基在矩形移动荷载作用下地基中位移级数形式的解析解答.通过数值算例分析并讨论地基非均匀参数、荷载移动速度以及地基表面的剪切模量等对地基力学响应的影响规律.从数值计算结果看,表面土体的剪切模量越大、非均匀程度越大、移动荷载速度越小,都会使土体中各点的竖向位移减小.
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关键词
非均匀地基
矩形移动荷载
动力响应
半解析法
FOURIER级数
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Keywords
non-homogeneous foundation
rectangular moving load
dynamic response
semi-analytical method
Fourier series
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分类号
TU435
[建筑科学—岩土工程]
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题名层状饱和多孔介质中弹性波场的数值模拟
被引量:1
- 3
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作者
周凤玺
赵王刚
曹永春
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机构
兰州理工大学土木工程学院
兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心
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出处
《兰州理工大学学报》
CAS
北大核心
2015年第6期114-119,共6页
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基金
国家自然科学基金(11162008
51368038)
+1 种基金
甘肃省高等学校基本科研业务费专项(1104ZTC140)
甘肃省环保厅科研基金(GSEP-2014-23)
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文摘
基于Biot介质理论,对层状饱和多孔介质中弹性波的传播进行数值模拟.通过双相饱和多孔介质的一阶双曲型速度-应力弹性波波场分离方程,采用交错网格高阶有限差分法实现P-S波在层状饱和介质中的高精度数值模拟,并利用完全匹配层(PML)吸收边界来处理边界反射问题,取得较好的效果.模拟实例表明,该方法具有很好的稳定性和较高的精度,能够成功地将非均匀介质中的P波波场和S波波场从混合波场中分离出来,但由于饱和多孔介质中快纵波和慢纵波相互伴生,此方法无法实现两类纵波的分离.
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关键词
层状介质
饱和土
交错网格
完全匹配吸收层
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Keywords
layered medium
saturated soil
staggered grid
perfectly matched absorbing layer
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分类号
TU435
[建筑科学—岩土工程]
O342
[理学—固体力学]
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题名气饱和与水饱和多孔介质的弹性波场数值模拟
被引量:1
- 4
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作者
周凤玺
赵王刚
曹永春
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机构
兰州理工大学土木工程学院
西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心
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出处
《固体力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第S1期152-159,共8页
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基金
国家自然科学基金(11162008
51368038)
+1 种基金
甘肃省高等学校基本科研业务费专项(1104ZTC140)
甘肃省环境保护厅科研基金(GSEP-2014-23)资助
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文摘
基于Biot介质理论,对气饱和多孔介质与水饱和多孔介质中弹性波的传播进行了数值模拟.通过饱和多孔介质的一阶双曲型速度-应力弹性波波场分离方程,采用交错网格高阶有限差分法实现了气饱和与水饱和介质中的高精度数值模拟,并利用完全匹配层(PML)吸收边界来处理边界反射问题,取得了较好的效果.模拟实例表明,水饱和介质中快纵波速度要远高于气饱和介质中的速度,并且频散较小,衰减较弱;含水饱和夹层的气饱和介质对弹性波振幅、能量有减弱作用;且气固耦合作用比水固耦合作用要小,气饱和情况下流相与固相基本达到完全解耦.
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关键词
层状介质
气饱和
水饱和
交错网格
完全匹配吸收层
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Keywords
layered medium,air saturated,water saturated,staggered grid,PML
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分类号
O357.3
[理学—流体力学]
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