阻尼对地下隧道结构动力响应的影响

用弹性地基梁来模拟地下隧道结构,推出考虑弯曲、轴力、剪切、内外阻尼以及在双参数地基模型上的振动方程。引用地下管道近似的位移计算方法,计算地下隧道结构,避免积分变换的繁琐,通过一种特殊的分离变量法,使得动力荷载以强加位移和速度的方式施加,实例计算中涉及内外阻尼项,可以方便地求出自振频率和阻尼比的表达式和考虑阻尼后结构位移衰减曲线,得出对于地下结构内阻尼的影响很小的结论。

纵向剪切地震波作用下非线性地基基床系数对地下区间隧道动力响应的影响

利用Winkler弹性地基梁模拟地下区间隧道,正弦波模拟纵向剪切地震波,导出了弹性地基梁的振动方程。选取广东地区典型的粉质粘土,利用现有的实验数据,以双曲型函数拟合了土的压力-沉降位移曲线(p-s曲线),在此基础上利用面积相等原则求出土体等效线性地基基床系数和割线型的地基基床系数,并代入到弹性地基梁的振动方程,最终通过Matlab软件直接对此非线性方程求解,比较了在相同设防加速度下土体等效线性、割线型地基基床系数以及初始线性地基基床系数对应的地下区间隧道的动力响应。并提出了一种地基基床系数折减的简单方法,此方法能把非线性的问题转化成线性问题,因而减少了计算量。案例分析表明,所提简化分析方法是可行的,可以为工程实践提供参考。

简支梁动力有限元最后两阶自振频率的误差源

以一简支梁为例,用有限元计算的频率值与频率值的精确解进行比较,结果发现:不管划分多少单元,有限元算出来的最后两阶频率与精确解之间都相差巨大,从建立有限元法的运动方程和定解条件入手和数值拟合的角度详细分析了误差产生的原因。建议在采用有限元计算杆系结构动力反应时,应该对最后两阶自振频率进行相应的处理或者采用比较完善的频率精确解求解技术。