地下洞室群对地面运动影响问题的级数解答——P波入射

采用波函数展开法 ,给出了平面P波入射下半空间中洞室群对地面运动影响问题的一个级数解答 .数值结果表明 ,地下洞室群对附近地面运动具有显著的放大作用 .建议地铁等地下工程在规划和设计时 ,考虑工程建设后对沿线地面运动的影响 .

地下洞室群对地面运动影响问题的级数解答:SH波入射

采用波函数展开法给出平面SH波入射下半空间中洞室群对地面运动影响问题的一个级数解答,并分析了入射波频率和入射角以及两洞室之间距离等参数对地面运动的影响。数值结果表明,地下洞室群对沿线地面运动具有显著的放大作用:两个洞室情况地面运动可以达到单个洞室情况的1.6倍、无洞室情况的3.5倍以上。建议地铁等地下工程在设计和规划时应考虑工程建设后对沿线设计地震动的影响。

均布荷载作用下连续深梁问题的级数解答

将深梁支座反力假定为均布荷载,应用逆解法得到了均布荷载作用连续深梁问题三角级数形式的应力解答,消除了文献[1]的解答在某些边界点上的发散性且满足了结构总体静力平衡条件,更能反映结构的实际应力分布状况,从而为结构设计提供更为可靠的依据。

无加劲方钢管柱-H形钢梁节点弹性刚度的级数解答

按照欧洲规范EU3(EN1993-1-8)的计算方法,平面无加劲方钢管柱与H形钢梁直接焊接节点一般情况下是半刚性的,其半刚性主要是由于柱壁平面外变形引起的。为准确计算包含这种节点的结构的位移、构件内力,需要确定节点弹性刚度。日本规范《钢构造接合部设计指针》根据试验和数值分析结果拟合出了该刚度的计算公式,但在力学概念上存在缺陷,且当梁与柱材料屈服强度取不同值时的计算结果与实际情况差异较大。该文从经典弹性板壳理论出发,依据数值分析建立的梁翼缘截面应力分布模型,推导出与柱壁变形相关的刚度的级数解答,其结果与试验数据、有限元数值结果能较好吻合。

地下圆形衬砌隧道对沿线地震动的影响(I):级数解

利用波函数展开法,给出了地下圆形衬砌隧道对入射平面P波和SV波散射问题的一个级数解答,当衬砌与半空间介质相同时,该解答退化为文献中的无衬砌隧道的解答。级数解答为进一步定量研究隧道对入射平面P波和SV波的放大作用以及入射波长、入射角度、隧道直径和衬砌刚度等参数对隧道沿线地震动的影响奠定了理论基础。

考虑摩阻效应的弹性地基梁幂级数解

基于Winkler地基模型,假定地基梁与地基土体间的摩阻力沿有限梁长呈线性分布,考虑弹性地基梁与地基土体之间的水平摩阻效应,建立集中荷载作用下地基梁挠曲变形及内力计算模型和相应的变形控制微分方程。采用幂级数法,分别给出计算弹性地基梁竖向挠曲变形、转角、弯矩、剪力的幂级数半解析解。将本文方法与传统弹性地基梁法进行比较以验证本文方法的可行性,并进一步分析梁土间摩阻效应对弹性地基梁位移及内力的影响。分析结果表明,梁土接触面上的摩阻力对地基梁的位移及内力有一定程度影响,且地基土越坚硬,梁土接触面越粗糙,该摩阻效应对梁位移及内力的影响也就越大。

成层地基中倾斜偏心荷载下单桩计算分析

针对工程中地基土性质变化的具体情况,假定地基系数满足(mz+C)的线性增长规律,考虑P-△效应并计入桩身自重和桩侧摩阻力的影响,采用矩阵计算方法,分别得到单层土中倾斜偏心荷载作用、桩段顶端倾斜偏心荷载作用以及桩身水平分布荷载共同作用下的竖向单桩计算分析的幂级数解答。并在此基础上,利用上述两幂级数解答对成层地基中倾斜偏心荷载下单桩的受力进行了分析计算,列出了具体的计算步骤;最后,结合某具体实例,对上述方法进行了验证,结果表明,该解答与实际吻合较好,具有一定的应用价值。

倾斜偏心荷载下基桩内力位移分析

针对工程中地基土性质变化的具体情况,假定地基系数满足(mz+C)的线性增长规律,考虑P—Δ效应并计入桩身自重、桩侧摩阻力和桩体微倾的影响,采用矩阵计算方法,分别得到单层土中倾斜偏心荷载作用、桩段顶端倾斜偏心荷载作用以及桩身水平分布荷载共同作用下的单桩计算分析的幂级数解答。结合某具体实例,对上述方法进行了验证,结果表明,该解答与实际吻合较好,具有一定的应用价值,并得出结论:桩体倾斜对桩基受力性能有显著影响。

求解混合边值振动问题的辅助函数法

提出辅助函数方法,为混合边值振动问题求解提供一种手段。以圆柱第2类边值出平面简谐振动问题为例阐述辅助函数的基本思想和定义;以半空间凹陷地形出平面散射问题为例讨论辅助函数的构造原则和正确方式;利用辅助函数法给出圆柱一般混合边值出平面简谐振动问题解答;讨论采用辅助函数法在位移和应力边界交接处级数解答的收敛情况;给出若干算例,说明辅助函数法的可行性和有效性。

无加劲冷成型方钢管-H形钢梁翼缘板焊接节点管壁变形初始刚度分析

对于无加劲方钢管柱-H形钢梁节点,在H形梁端部弯矩作用下方钢管柱壁变形是节点变形的主要组成部分。为考察无加劲方钢管柱-H形钢梁连接节点的管壁变形特性,在11个试件试验研究基础上,依据单调拉伸荷载作用得到各个试件的管壁变形值。基于经典弹性板壳理论推导管壁变形解答,得到管壁变形的解析表达式,并以此计算管壁变形刚度。通过管壁变形刚度的试验值、拟合式计算值以及理论解答值的比较,验证了利用板壳理论推导解析解答方法的可行性。研究结果表明:影响管壁变形刚度的主要因素是钢管管壁宽厚比;由于冷成型钢管截面存在弯角,管壁计算宽厚比变小,冷成型钢管柱管壁变形刚度较焊接组合截面柱明显提高。