求解多层弹性半空间轴对称问题的精确刚度矩阵法

本文首先从弹性力学的基本方程出发,利用Hankel积分变换等数学手段,推导出了单层弹性半空间轴对称问题的刚度矩阵,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和Hankel积分逆变换就可解出静荷载作用下多层弹性半空间轴对称问题的精确解。由于刚度矩阵的元素中不含有正指数项,计算时不会出现溢出的现象,从而克服了传递矩阵法的缺点。由于在推导过程中摒弃了应力函数的选择,使得问题的求解更加理论化和合理化,同时也为进一步研究这类问题如温度场,动力学等方向奠定了理论基础。最后,文中还给出了计算实例来证明推导结果的准确性。

利用刚度矩阵法求解多层弹性半空间体的温度应力

从热弹性力学的基本方程出发,采用Hankel 积分变换和Laplace 积分变换等数学手段,首先推导出了单层弹性半空间轴对称体的温度应力问题的刚度矩阵,然后按传统有限元的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组,再对其进行Hankel 和Laplace 积分逆变换就可解出在外荷载和温度联合作用下多层弹性半空间轴对称问题的解析解。由于刚度矩阵的元素中不含有正指数项,计算时不会出现溢出的现象,从而克服了传递矩阵法的缺点。在推导过程中,因不用事先人为的选择应力函数,使得问题的求解更加合理,同时也为进一步研究这类问题如湿度场、动力学等奠定了理论基础。最后,文中还给出了计算实例来证明推导结果的正确性。

多层弹性半空间问题解的精确刚度矩阵法

利用二维Fourier积分变换和刚度矩阵法,得到了直角坐标系下多层弹性半空间问题的精确解。在推导的过程中,直接从空间弹性力学的基本方程出发,利用积分变换等数学手段,首先推导出了单层空间弹性问题的刚度矩阵,然后按有限元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和积分逆变换,就可解出在任意静荷载作用下多层弹性半空间问题的精确解。由于刚度矩阵中不含有正指数项,计算时不会出现溢出现象,从而克服了传递矩阵法的缺点。由于在推导过程中摒弃了应力函数的选择,使得问题的求解更加合理化。最后还给出了计算实例来证明推导结果的准确性。

桩侧任意分布荷载下半无限土体多向反应研究

目的?为获得桩侧任意竖向分布线荷载下土体的各向反应解。?方法?通过桩侧荷载函数曲线拟合方法及弹性力学半无限空间体内一集中力Mindin轴对称问题解析解的数值积分方法。结果?本文通过编程获得了各向反应解的计算方法并给出了关键计算公式。结论?计算案例数据与ANSYS数据对比表明:本文得出的计算公式及计算机计算程序运行稳定、快速、准确,具有较高的工程应用价值,可为全面考虑明德林效应的桩基承载力和沉降效应计算提供必要的技术支撑。

弹性力学理论在20000m^3气柜土建基础设计中的应用

通过工程实例,介绍运用弹性力学的土体半无限空间弹性体理论及基础圆环梅拉解对大型工业基础土体换土种类的选择及环形基础设计进行分析及计算,与传统PKPM计算软件算法相比,该计算模型建立以及计算方法独特新颖,该方法计算结果更符合土工实验结果,以及工程实际。

螺旋群桩的桩端压力相互影响极限深度及其沉降计算

引入桩端压力相互影响极限深度判定条件,反映群桩-地基荷载传递状态.基于Mindlin理论,建立了半空间弹性体内部双集中力地基应力解,且引入土材料的应力扩散性质,推导了桩端压力相互影响极限深度近似解,提出了螺旋群桩基础沉降计算方法,分析了3种布桩形式的螺旋群桩基础的沉降计算值和实测值.结果表明,本研究计算方法得出的沉降计算值较等代墩式基础沉降法计算值更接近于螺旋群桩基础的实测沉降值,说明建立在Mindlin应力解基础上的桩端压力相互影响极限深度判定条件能较好地反映桩端地基应力叠加问题.

预应力锚索-地梁结构在岩体中传力规律研究

在建立受非均布线形荷载作用的地基力学模型的基础上,应用叠加原理推导出地基表面在非均布的线形荷载作用下,预应力锚索-地梁结构中垂直于梁轴线平面内的地基中深处的应力和位移计算公式,为研究预应力锚索-地梁结构在岩体中的传力规律提供了理论基础。以湖南省常张高速公路K123+160～K123+369边坡为试验区域,通过理论分析得出,在对锚索施加预应力后,锚索预应力通过地梁传递给被加固的岩土体,其传递方式在垂直于地梁轴线的平面内是以梁轴线与该平面的交点为端点的近似椭圆的等值面形式由内向外呈逐渐衰减趋势分布的。现场试验得出,两地梁周边岩体中的压应变随深度增加由小到大增至峰值,然后逐渐衰减为0,这种分布形式与理论结论一致。