半无限大弹性地基等效刚度公式及其应用

根据Mindlin关于一集中力作用在半空间弹性体中的位移公式,采用能量等效原理推导出半无限大弹性地基考虑基础埋深时基坑底部的法向等效刚度和切向等效刚度公式、基坑坑壁的法向等效刚度和切向等效刚度公式。同理根据Boussinesq关于半空间体在边界上受法向集中力的位移公式和Cerruti关于半空间体在边界上受切向集中力的位移公式,推导出不考虑基础埋深时地基的法向等效刚度和切向等效刚度公式,以及运用这些公式计算出半无限大弹性地基取不同地基土时的等效刚度。最后举例说明了这些等效刚度公式在分析高层和超高层建筑的上部结构、基础、地基的共同工作时的应用。

无限均布压力作用下弹性地基的应力和位移

通过两个典型的半无限体实例,对水平表面作用无限均布压力下弹性地基的应力和位移解答进行研究,结果表明:对边界条件不明确的无限边界仅采用解答的必要非充分条件——平衡条件来等效处理,其应力解答不是唯一的,因为此时该边值问题不是一个适定的数学问题.对弹性地基梁板中的半无限大地基、底部完全位移约束的有限深地基和底部光滑刚性支承的有限深地基在水平表面作用无限均布压力时的应力和位移分量进行了比较,认为底部完全位移约束的有限深地基模型较其他两种地基模型更合理.

超高层建筑空间巨型框架与其基础地基共同工作的简化分析新方法

对超高层建筑空间巨型框架的结构分析提供了一种新的简化分析模型(二级框架柱考虑其轴向刚度作为巨型梁的文克勒弹性地基),利用这种模型分析了上部结构、基础、地基的共同工作。又对二级框架梁、柱考虑其弯曲刚度作为巨型柱的剪切型弹性地基得出了改进的简化分析模型,其计算精度与精确解很接近。在此基础上考虑了基础结构,并考虑了地基的弹性变形,建立了由巨型文克勒弹性地基梁和巨型剪切型弹性地基柱组成的空间巨型框架与其基础、地基共同工作的模型,并通过算例进行分析计算。计算结果表明:共同工作的分析模型是合理的、可行的,从而为超高层建筑巨型框架与其基础地基的整体共同工作分析提供了一种可行的简化方法,并给出了几点对此类结构的初步设计有指导意义的结论。

超高层建筑空间巨型框架的地基、基础、上部结构共同工作的简化振动分析

为超高层建筑空间巨型框架建立了一种新的简化计算模型——半无限大弹性地基-空间杆系-层模型,它由半无限大弹性地基、巨型文克勒弹性地基梁和巨型剪切型弹性地基柱组成(二级框架柱考虑其轴向刚度作为巨型梁的文克勒弹性地基;二级框架梁、柱考虑其弯曲刚度作为巨型柱的剪切型弹性地基),可同时考虑基础结构和上部结构的刚度变化以及地基的弹性变形.算例计算结果表明,新的简化振动分析模型是合理、可行的,可为超高层建筑巨型框架的整体动力特性分析提供一种可行的简化方法,对此类结构的抗震设计具有指导意义.

一种分析地基与上部结构相互作用的简化方法

为了研究一个结构体系的地基与上部结构的相互作用,以超高层建筑空间巨型框架结构体系为例,提出了一种简化分析方法.介绍了如何简化地基、上部结构、地基与基础的接触,并用算例计算结果证明了该方法的有效性、定量处理地基与基础接触问题的简洁性,以及程序化分析的便捷性.

弹性地基上空间巨型框架的重力二阶效应分析

对软土地基上的超高层建筑空间巨型框架的二阶效应分析建立了一种新的简化分析模型.在空间巨型框架中,仅考虑二级框架柱的轴向刚度,并将其向一级框架梁的轴线方向连续化,使之成为一级框架梁单元的弹性地基,把一级框架梁当作文克弹性地基梁,形成由巨型柱和巨型文克弹性地基梁构成的空间巨型框架,然后考虑了地基(半无限大弹性地基)的弹性变形,按空间刚架进行重力和水平力相互作用下的二阶效应计算.算例计算结果表明,新的简化模型是合理可行的.

柱承式钢筋混凝土立筒群仓的动力特性分析

为了分析柱承式钢筋混凝土立筒群仓的动力特性,本文将其简化为支撑在半无限大弹性地基上的变截面Timoshenko梁组合体。选取组合体中性层的挠度和横截面绕中性轴的转角为基本未知函数,将其自由振动问题,通过能量原理转化为由这两个未知函数组成的常微分方程组,然后利用常微分方程求解器(ODE solver)求其数值解,得其自振频率和振型,并将数值解与相应的试验数据进行对比,以验证简化模型的正确性以及数值方法的有效性与精度。