弹性半空间体在移动集中荷载作用下的稳态响应

作为研究交通荷载引起的环境振动问题的基础,研究了移动集中荷载作用下弹性半空间体的稳态响应问题。通过Fourier积分变换法求得了响应的积分形式解,并在此基础上进行了响应的数值计算分析,不仅得到了弹性半空间体内部质点的响应,还得到了其表面位移。通过具体算例,对荷载移动速度、观测点深度、观测点距离等参数的影响效果进行了细致的分析。

高速移动荷载下黏弹性半空间体的动力响应

分别以移动荷载和黏弹性半空间体模拟运动列车荷载和地基,分析了地基在运动列车作用下的动力响应．首先采用Green函数法求解黏弹性半空间体在各种移动荷载模式作用下的动力响应的解析解,包括恒常和简谐移动点源、线源和面源荷载．然后采用IFFT算法和自适应数值积分算法计算解析解中的二维积分,得到了包括低音速、跨音速和超音速移动荷载作用下位移的数值结果．最后分析了速度对位移的分布和最大值的影响,发现当速度大于Rayleigh波速时,位移发生显著变化．

路面力学分析中的热弹性轴对称半空间体的基本解

本文简要分析了路面温度场的研究现状,选择了比较符合路面温度实际情况的温度分布函数。然后根据热弹性理论,采用复数与积分变换法相结合的方法,首次得到了轴对称热弹性半空间体的基本解,据此推导了在斜向轴对称载荷下的基本公式,从而进一步完善了路面力学计算理论。

旋转力偶作用下的半空间体及其解的非唯一性问题

本文给出了半空间体边界面上受旋转力偶作用时的解.并引用“集中力对”的概念解释了解的非唯一性问题.本文的结果对接触应力中存在旋转运动的问题的研究具有重要意义.

横观各向同性饱和半空间体上圆薄板的非轴对称振动

研究了横观各向同性饱和半空间地基上弹性圆板的非轴对称振动问题。首先利用Fou rier展开和Hankel变换 ,给出了柱坐标下 ,横观各向同性饱和多孔介质Biot波动方程非轴对称形式的通解 ,然后按混合边值问题建立了饱和半空间地基上 ,弹性圆板非轴对称振动的对偶积分方程 ,并将对偶积分方程化为易于数值计算的第二类Fredholm积分方程 。

非轴对称垂直荷载下弹性半空间体理论解及力学分析

为反映轮胎实际接地压力形式下路面结构受力状态,以非轴对称层状弹性体系理论一般解为基础,针对非轴对称垂直荷载下弹性半空间体的边界条件,求解荷载函数的Hankel积分变换,完成非轴对称垂直荷载作用下弹性半空间体理论求解,并与圆形均布荷载下弹性半空间体力学响应进行对比分析。结果表明,非轴对称垂直荷载与圆形均布荷载下应力与位移的场分布差异显著,圆形均布荷载下最大拉应变、最大剪应力和最大弯沉值显著提高,表明荷载的非轴对称特性将加剧沥青路面的断裂和变形破坏。

弹性半空间体上矩形筏板的变分分析方法

本文提出了一种弹性半空间体上受竖向荷载作用的矩形筏板的变分分析方法。文中 ,筏板的挠曲形状采用一个含一些未定常数的函数式来表达。筏板的变形和内力采用最小势能原理确定。经比较 ,用本文提出的方法得出的结果与现有的可用于该问题的一些解法所得结果符合情况良好。

弹性半空间体在承载板作用下的应力和位移

本文利用亨格尔(Hankel)积分公式将在圆形刚性承载板作用下弹性半空间体内应力和位移的积分表达式变换成代数表达式。

基于弹性半空间体理论的路基工作区深度研究

文章基于弹性半空间理论的车轮荷载竖向附加应力的取值换算原则,采用Boussinesq法求解荷载竖向附加应力,明确了当量土层厚度换算及自重应力计算方法,并结合工程实例计算分析,验证了基于弹性半空间理论的路基工作区深度计算方法的可行性与合理性。

半空间体物理非线性分析的半解析元法

本文提供了半空间体物理非线性力学分析的半解析元法，给出了物理非线性半解析无法分析时的弹塑性刚度矩阵及增量──常刚度迭代法的计算步骤．本文对三维物体采取二维解析，一维离散的办法建立半解析单元，与有限元法相比，其自由度大大降低，极大地减少了计算机内存和计算工作量．

层状半空间体弹塑性力学分析

本文给出了层状半空间体弹塑性问题分析的一种半解析元方法，该方法采用二维解析一维离散建立半解析单元。

轴对称半空间层状弹性体系动态反应的理论解

利用Ｌａｐｌａｃｅ－Ｈａｎｋｅｌ联合积分变换和传递矩阵相结合的方法推导出了轴对称半空间层状弹性体系动态反应的理论解。为进行路间结构的动态反应分析和路面材料参数的动态反算提供了一种行之有效的分析方法。通过理论计算结果与ＦＷＤ的测试数据的比较，证明了本文理论推导的正确性。

半无限空间体Mindlin问题的新解法及应用

针对半无限空间体Mindlin问题求解方法较复杂的问题,利用对称关系将半无限空间体Mindlin问题转化为半无限空间体Cerruti问题,推导了半无限空间体Mindlin问题简便的计算公式,实例应用表明,该公式行之有效,值得推广。

半无限空间Maxwell体的应力和位移响应分析

利用半无限空间弹性体在法向集中力作用下的理论解,推导了Maxwell半无限空间受法向集中力作用的粘弹性理论解,通过和通用有限元解答的对比,验证了理论解答的正确性。

基于等效弹性半空间的旧水泥路面沥青加铺层设计简化方法

为了简化旧水泥路面沥青加铺层的设计方法,首先基于弹性层状体系理论,利用BISAR对沥青加铺层进行力学响应分析,将原路面简化等效为一个弹性半空间体,沥青加铺层视为一个柔性面层,通过计算确定了沥青加铺层最大剪应力的位置;然后从莫尔-库仑强度理论出发,揭示了沥青加铺层最大剪应力与加铺层厚度、等效模量之间的变化规律,建立了沥青加铺层层内最大剪应力与加铺层厚度、等效模量之间的对应关系。研究结果表明,原路面结构等效前后沥青加铺层最大剪应力变化规律一致,沥青加铺层最大剪应力出现在加铺层层内,沥青加铺层层内最大剪应力与加铺层厚度、原路面结构的等效模量值之间呈现较好的对数线性关系。以等效结构下沥青加铺层层内最大剪应力为设计指标,不但可以简化设计步骤和计算量,而且可以满足设计精度要求。

求解动荷载作用下多层粘弹性半空间轴对称问题的精确刚度矩阵法

利用Laplace-Hankel联合积分变换,推导出了单层粘弹性半空间轴对称问题在动荷载作用下,层间完全接触情况的刚度矩阵,然后按传统的有限元方法组成总体刚度矩阵。通过求解由总体刚度矩阵所构成的代数方程就可解出动荷载作用下多层粘弹性半空间轴对称问题的矩阵。由于刚度矩阵的元素中只含有负指数项,计算时不会出现溢出的现象。本文还成功地应用了Durbin的Laplace逆变换的数值方法,求解出了多层粘弹性体的时域解。最后,文中还给出了路面动弯沉的计算结果与实测结果的对比来证明推导结果的准确性。

弹性半空间中矩形平片裂纹问题分析

通过使用超奇异积分方程方法,对弹性半空间中与自由边界面垂直的I型三维矩形平片裂纹问题进行了研究.首先根据弹性半空间问题的弹性力学基本解,使用边界积分方程方法,在有限部积分的意义下导出了以裂纹面位移间断为未知函数的超奇异积分方程.通过将位移间断函数近似地表示为特征函数与一组多项式之积的形式,建立了数值计算方法.通过对几个典型数值算例的计算,分析了自由边界面对裂纹前沿应力强度因子的影响.

明置基础高层建筑风振时层状半空间地基材料阻尼比的研究

利用层状半空间地基上明置基础阻抗函数的简化计算公式,研究了明置基础高层建筑在动力风荷载作用下地基土材料阻尼比的取值范围。计算分析表明风振时层状场地地基土的材料阻尼比很小,一般不超过3%。因此,土-结构相互作用对高层建筑风振响应并不一定有利。对有明置基础的弯剪型钢筋混凝土框架剪力墙高层建筑结构,分别采用粘弹性均质半空间地基模型和层状半空间锥体地基模型,进行了风振响应分析,并将结果进行了对比。结果表明:采用层状半空间锥体地基模型时,一般考虑7层土介质已经可以基本满足要求;选用层状半空间锥体地基模型,结果较精确,但计算量大,而选用粘弹性均质半空间地基模型,偏于保守,但计算简便,精度可以满足工程实际的需要。

半无限弹性体上圆形弹性地基板的静力计算

本文就半无限空间体上圆形弹性地基板的静力分析问题展开讨论,特别是对在对称荷载作用下,半无限空间体上圆形弹性地基板的受力情况进行分析计算,并推导出相应的计算公式。最后通过实例加以说明。