三维横观各向同性成层地基的传递矩阵解

通过解耦变换推导出三维直角坐标系下横观各向同性地基的非耦合状态方程;利用双重Fourier变换以及Cayley-Hamilton定理得到了单层地基的传递矩阵;结合边界条件和层间连续条件进而得其传递矩阵解。编制了相应程序并进行了数值计算与分析,结果表明:数值结果与已有文献结果十分吻合,地基的横观各向同性性质与成层性质对受荷地基中竖向位移和应力的影响较为显著。

横观各向同性成层地基中Love波弥散特性

本文利用有限单元法及解析法推导了横观各向同性土中Ｌｏｖｅ面波的弥散曲线及位移分布的计算公式，对横观各向同性地基中Ｌｏｖｅ面波的弥散特性及位移分布规律进行了讨论，并与各向同性地基Ｌｏｖｅ面波弥散曲线进行了比较．

横观各向同性成层地基在轴对称荷载作用下的分析

由横观各向同性弹性体的胡海昌解[1 ] 出发 ,研究了单层地基的传递矩阵 ,并应用到多层地基的解答中。

轴对称横观各向同性成层地基的静态响应

本文化轴对称横观各向同性问题的基本方程为状态方程,然后引入矩阵微分方程理论,导出轴对称问题的静态解答。推导过程简明,所有结果均以显式给出,并以各向同性问题作为例证。

解析层元法求解层状横观各向同性地基轴对称问题

提出了一个求解横观各向同性层状地基轴对称问题的解析层元方法。从弹性力学基本方程出发并利用Hankel变换,得到横观各向同性单层地基的传递矩阵解,进而推导出单层地基的解析层元刚度矩阵。利用有限元方法组装总体刚度矩阵,通过求解总体刚度矩阵,并采用Hankel逆变换的数值积分方法,可求出层状横观各向同性弹性体轴对称问题在物理域内的精确解。刚度矩阵元素中不存在正指数并具有对称的特点,不仅使计算过程简化,还提高了计算精度。最后文中给出了算例来证明推导结果的准确性。

3D横观各向同性地基非耦合解析层元

基于Fourier变换域内直角坐标系下3D横观各向同性单层地基的控制方程,借助于降阶法,推导出单层地基非耦合的精确刚度矩阵即解析层元,然后根据有限层法原理并引入相应的边界条件,组装并求解总体刚度矩阵,最后通过Fourier逆变换技术获得物理域内的真实解答。编制了相应的Fortran程序进行数值计算,并与ABAQUS模拟结果进行对比以验证本文方法及结果的正确性,计算分析结果表明:地基的横观各向同性特性与成层特性对地基的沉降有较大的影响。

横观各向同性层状地基上弹性矩形板的参数研究

根据横观各向同性单层地基的解析层元,结合土体之间的层间连续性条件,得到了横观各向同性层状土体在任意均布荷载下的位移解答。结合弹性矩形板与层状地基表面的位移协调条件和光滑接触条件,推导出横观各向同性地基与弹性矩形板共同作用的解析解。随后编制了相应的Fortran程序进行数值计算,分析了板土刚度比、土体横观各向同性和土体层状特性,模型中各个参数对计算结果的影响。结果表明:板土刚度比?、横观各向同性参数m和层状性质参数?对计算结果影响更大,横观各向同性参数n和层状性质参数β影响则相对较小。

具有固支边横观各向同性叠层地基板的三维解

抛弃任何有关位移或应力模式的人为假定 ,引入δ -函数 ,导出具有固支边横观各向同性叠层地基板在任意荷载作用下的状态方程。给出薄的、中厚的和强厚的叠层地基板的精确解。其解满足弹性力学的所有方程 ,并计及每一叠层的 5个弹性常数。可求出层间和板内任意处的位移和应力分量以及地基反力。

横观各向同性层状地基上轴对称受荷刚性圆板问题

采用轴对称横观各向同性层状地基的解析层元解来求解刚性圆板与地基的共同作用问题,结合刚性圆板与地基表面的位移协调条件,建立横观各向同性层状地基上受荷刚性圆板问题的积分方程;运用数值方法求解该积分方程,得到在给定位移下刚性圆板与地基间的接触应力。编制相应的计算程序进行数值计算,分析了地基横观各向同性参数、地基厚度和地基成层性对地基反力的影响。

横观各向同性多层地基中单桩的弹性沉降分析

运用弹性理论法,分析了横观各向同性成层地基中的受轴向荷载的单桩沉降特性,重点分析了持力层深度、软弱下卧层性质对桩基沉降的影响.通过与工程实例计算结果比较,表明本研究结果具有较高的计算精度,为实际工程中预估单桩和群桩的强度和沉降以及桩基的承载能力提供了一种比较准确的方法.

пастернак地基上横观各向同性叠层厚板的状态空间解

直接从三维弹性力学基本方程出发 ,导出 пастернак地基上横观各向同性叠层厚板的状态方程 ,给出任意荷载作用下状态方程解析解。此解包含 5个弹性常数 ,满足简支边界条件和控制方程。

横观各向同性成层路基的传递矩阵解

从平面应变横观各向同性弹性体的基本方程出发,推导了成层地基的传递矩阵解;编制了相应程序并进行数值计算,数值结果表明:横观各向同性对路基竖向位移和应力的影响显著。

三维横观各向同性土体开挖问题有限层求解

首先探讨了有限层法求解开挖问题的难点:开挖等效荷载的有限层表达和开挖后刚度矩阵的有限层计算,并在此基础上建立了三维横观各向同性土体开挖问题的有限层求解格式,并编制了相应的计算程序。计算结果同实测值一致性证实了方法的正确性和有效性。

基于横观各向同性的土工格栅增强地基力学特性研究

【目的】土工格栅加筋地基在水利、建筑、交通等工程应用广泛,其竖直方向和水平方向的力学特性是值得关注的焦点。为研究不同加筋间距、层数对土工格栅加筋地基竖向和水平向承载特性的影响,【方法】通过物理模拟浅层平板载荷试验,将土工格栅加筋地基视为横观各向同性介质,结合复合材料力学理论推导出了弹性参数的求解方法,同时考虑地基横观各向同性特征计算了竖向附加应力及沉降量。【结果】结果显示:400 kPa可作为地基极限荷载值,加筋5层、7层、16层在相同沉降位置的地基承载力分别提高了26%、39.2%、63.5%;在相同挡墙高度107 cm处,加筋5层、7层、16层工况相比无加筋工况水平位移减少了59%、66%、85%。【结论】结果表明:土工格栅加固地基后对土体的变形模量、剪切模量增强作用显著,而竖向泊松比变化较不明显;加筋地基的水平、竖向变形模量分别与加筋率之间存在较好的线性关系,采用横观各向同性模型推导计算的附加应力值接近试验值,计算的沉降量与试验值误差较小。研究成果可为类似实际工程设计提供一定的理论依据。

成层地基轴对称问题的基本解

基于各向同性弹性体基本方程的转换及Hankel变换，得到了轴对称荷载作用下，无限弹性层轴向不同深度经Hankel变换的位移应力向量间的传递矩阵，运用该传递矩阵可求解成层的、层间完全接触情形的各向同性空间轴对称问题。

层合圆板与弹性地基相互作用分析

用半解析元法分析了轴对称横观各向同性层合圆厚板与弹性地基的相互作用,提出了一种新的半解析位移函数。采用在水平方向解析,在竖向进行离散化的方法,使动力相互作用问题化为一维数值计算问题,大大减少了计算工作量。数值计算结果表明:考虑相互作用后,层合圆板自振周期大于不考虑相互作用时的自振周期;在结构和地基动力相互作用分析中,地基的计算厚度可取为地基深度与基础的半径之比大于10,地基的计算面积可取在地基计算面积与基础面积之比大于30。

双层地基中群桩沉降特性的大弹簧技术方法

采用大弹簧技术分析了横观各向同性成层地基中的受轴向荷载的群桩沉降特性,基本解采用线弹性横观各向同性成层地基内部受环形竖向线荷载作用问题的解析解,避免了对非均质土作加权平均处理及对有限厚度作近似处理,且应力和位移均为精确解,研究表明:增加桩数对改善群桩的工作性态起着极为重要的作用,但同时群桩中的每根桩的平均轴向刚度却随着桩数的增加而减小.另外,增大桩距、减小桩土模量比或增大两层土的模量之比都会减弱群桩效应.

轴对称受荷弹性圆板下横观各向同性多层地基分析

将地基视为多层横观各向同性体,基于弹性圆板与地基的竖向位移协调条件与光滑接触条件,结合多层横观各向同性地基应力与位移的传递矩阵解,推导出多层横观各向同性地基上轴对称受荷弹性圆板问题的解析解。编制了相应的计算程序,并对数值计算结果进行了对比分析。结果表明:圆板刚度的增大有助于减小板底位移和沿深度竖向应力;地基横观各向同性性质对板底位移及板中心下沿深度竖向应力影响显著。