横观各向同性层状饱和地基论文-周慧明

横观各向同性层状饱和地基论文-周慧明

导读:本文包含了横观各向同性层状饱和地基论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:桩,Biot波动理论,层状横观各向同性饱和土,反射透射矩阵

横观各向同性层状饱和地基论文文献综述

周慧明[1](2018)在《桩基础与层状横观各向同性饱和地基的动力相互作用》一文中研究指出由于天然土是经过长期沉积而形成,因此其往往呈层状,且其水平方向和竖直方向的力学特性往往存在一定差异。由于我国东部沿海地区地下水位较高,因此,将土体看成横观各向同性饱和介质具有一定的工程实际意义。鉴于此,本文根据轴对称条件下横观各向同性饱和土(TISS)的Biot波动方程,研究了竖向简谐荷载作用下,横观各向同性层状饱和土以及埋置于横观各向同性饱和土中单桩的动力响应。本文研究主要内容如下:(1)基于Biot波动理论,建立了轴对称情形下横观各向同性层状饱和土动力问题的反射透射矩阵(RTM)方法,并根据所建立的RTM方法得到了横观各向同性层状饱和土在竖向简谐荷载作用下的基本解。首先,对横观各向同性饱和土状态向量所满足的偏微分方程组进行Fourier和Hankel变换,得到状态向量所满足的常微分方程组。求解该常微分方程组,得到横观各向同性饱和土状态向量的通解。根据该通解得到了状态向量和波向量的传递矩阵及它们之间的转换矩阵,由波向量的传递矩阵得出了层状土的反射透射矩阵表达式。利用上述反射透射矩阵以及状态向量与波向量之间的转换矩阵,并结合层状饱和土的边界条件和层间连续性条件,得出了垂直简谐荷载作用下横观各向同性层状饱和土在变换域内的动力响应。对变换域内的解进行Hankel逆变换,得出了横观各向同性层状饱和土在频域内的动力响应。(2)基于横观各向同性层状饱和土在轴对称竖向简谐荷载作用下的基本解,建立了求解埋置于横观各向同性层状饱和土中单桩动力问题的第二类Fredholm积分方程方法。首先,根据Muki虚拟桩方法,将横观各向同性层状饱和土和单桩系统分解为横观各向同性层状饱和土和一根虚拟桩,然后以横观各向同性半空间饱和土原桩身处的竖向应变与对应位置处的虚拟桩应变相等作为变形协调条件,以虚拟桩的轴力和虚拟桩顶的位移作为未知量,建立了横观各向同性层状饱和土中单桩动力问题的第二类Fredholm积分方程。求解该积分方程得到虚拟桩的轴力和虚拟桩顶的位移,进而可得到轴对称简谐荷载作用下真实桩身的轴力及桩周孔压等物理量。(3)基于所建立了的横观各向同性层状饱和土动力问题的RTM方法,对横观各向同性层状饱和土在轴对称简谐荷载作用下的动力问题进行了数值求解。首先,将通过RTM方法所得的解和已知解的对比,验证了本文RTM方法的正确性。然后通过数值模拟分析了竖向简谐荷载作用下影响土体动力响应的因素。数值结果表明:土体弹性模量的变化对土体动力响应有显着影响,弹性模是越大,土体动力响应越小,弹性模量越小,土体动力响应越大,但土层的渗透系数的变化对土体的动力响应影响较小;土体横观各向同性性质对土体动力响应有很大影响;此外,土体的动力响应呈明显的频率倚赖特征。(4)基于建立的桩土相互作用的第二类Fredholm积分方程方法,对埋置于层状横观各向同性半空间饱和土中的单桩动力响应进行数值求解。首先,将积分方程方法求得的解与已知解进行对比,验证了本文方法的正确性。然后通过数值模拟,分析简谐荷载作用下影响桩身动力响应的因素。数值结果表明:当存在硬质地层或硬夹层时,桩顶阻抗较大,桩身轴力和桩周孔压较大,当存在软质地层或软夹层时,桩顶阻抗明显减小,桩身轴力和桩周孔压也较小;桩身长度及刚度对桩顶阻抗影响较大,桩身越长或桩身刚度越大,桩顶阻抗越大,桩身越短或桩身刚度越小,桩身阻抗越小;土体横观各向同性的性质对桩的动力响应也有较大影响。(本文来源于《江苏大学》期刊2018-11-01)

王小岗[2](2011)在《层状横观各向同性饱和地基中桩基的纵向耦合振动》一文中研究指出基于层状横观各向同性饱和土地基模式,研究了桩基在饱和土体中的纵向耦合振动问题。首先,根据饱和介质叁维波动理论的Biot模型,利用Hankel变换,给出横观各向同性饱和土波动方程的轴对称通解;利用通解,建立了饱和土层的精确动力刚度矩阵,进而构建出盘面和竖向柱面荷载作用下,土体与结构动力相互作用的Green函数;其次,根据桩-土界面的位移协调及平衡条件,用边界单元法构建了层状饱和地基与桩相互作用的动力方程和计算公式,给出求解层状横观各向同性饱和地基与桩基纵向耦合振动的一般解法。算例表明:土介质的各向异性参数、饱和土孔隙率和桩-土模量比,对低频振动桩的动力刚度影响不大,但对高频振动影响显着。(本文来源于《土木工程学报》期刊2011年06期)

叶俊能[3](2010)在《列车荷载下轨道系统-层状横观各向同性饱和地基动力响应》一文中研究指出基于Biot波动理论,构建列车荷载-轨道系统-双层状横观各向同性饱和地基模型,将模型分为上覆路轨系统和地层系统。对上覆路轨系统和地层系统处理,并利用双重Fourier变换技术,在变换域中将横观各向同性饱和地基动力响应的求解简化为求解一个6阶控制方程的特征值问题,进而得到了列车荷载作用下双层横观各向同性饱和地基力响应的解析结果。利用离散Fourier逆变换得到数值计算结果,重点分析了上下土层的刚度和泊松比对位移和孔隙水压力和剪切应力响应的影响,结果表明,上、下土层刚度差异对地基动力响应有较大影响,土层各向异性参数中模量的影响较泊松比大。计算结果可为软土路基加固深度的确定提供理论依据。(本文来源于《岩土力学》期刊2010年05期)

成志勇[4](2008)在《直角坐标系下横观各向同性层状饱和地基与结构共同作用》一文中研究指出本文在直角坐标系下对横观各向同性层状饱和地基Biot固结问题进行了较为系统的研究,并基于其解答来对横观各向同性层状饱和地基与方形桩基础、刚性矩形板等基础结构的共同作用问题进行了一些探讨与分析。首先,从均匀各向同性饱和地基叁维空间Biot固结问题的基本控制方程出发,通过进行关于时间t的Laplace变换,关于坐标x,y的双重Fourier变换,构造出由8个耦合状态量组成的矩阵常微分方程;结合Cayley-Hamilton定理,获得了由8个耦合状态量表述的均匀各向同性饱和地基叁维空间Biot固结问题的传递关系;然后将解决均匀各向同性饱和地基叁维空间Biot固结问题的方法进行扩展,获得了横观各向同性饱和地基叁维空间Biot固结问题的传递关系;最后基于已经建立的状态量之间的传递关系,并结合层状饱和地基的边界条件和层间连续条件,运用传递矩阵法获得了横观各向同性层状饱和地基叁维空间Biot固结问题的解答。由于两维平面问题是叁维空间问题的一种特例,即退化情况,故当把叁维空间问题解答结果中与x,y,z任意一个方向有关的状态量去掉时,便可以退化得到两维平面应变问题的解答。其次,本文还对横观各向同性层状饱和地基叁维空间Biot固结问题的解法做了一些有益的尝试,即通过引入中间变量,将由原来8个耦合状态量表述叁维空间Biot固结问题解耦为一组由6个耦合状态量和一组由2个耦合状态量表述的该问题相对比较简单的形式。这种非耦合形式的解答,大大减少了传递矩阵的元素个数,简化了推导过程,并提高了计算速度。最后,基于横观各向同性层状饱和地基Biot固结问题的基本解答,建立了横观各向同性层状饱和地基与方形单桩、群桩共同作用问题的第二类Fredholm积分方程,并进行了数值分析与计算;通过将矩形刚性基础基底划分成若干个大小相等的矩形网格,用矩形均布荷载表示网格的基底反力,并利用已获得的横观各向同性层状饱和地基Biot固结问题的基本解来求解每个矩形网格的柔度系数,然后根据刚性基础与层状饱和地基的接触条件和其本身的静力平衡条件,求解分析了横观各向同性层状饱和地基与刚性矩形板的共同作用问题。(本文来源于《同济大学》期刊2008-03-01)

王小岗[5](2007)在《层状横观各向同性饱和地基上圆板的非轴对称振动》一文中研究指出研究了层状横观各向同性饱和地基上弹性圆板的非轴对称振动问题.首先,通过方位角的Fourier变换,将圆柱坐标系下横观各向同性饱和土的叁维动力方程转化为一阶常微分方程组,基于径向Hankel变换,建立问题的状态方程,求解状态方程后得到传递矩阵;其次,利用传递矩阵,结合层状饱和地基的边界条件、排水条件及层间接触和连续条件,给出了任意简谐激振力作用下层状横观各向同性饱和地基动力响应的通解;然后,按混合边值问题建立层状饱和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,并给出了算例.(本文来源于《应用数学和力学》期刊2007年10期)

黄义,王小岗[6](2006)在《横观各向同性饱和层状地基的叁维稳态动力响应》一文中研究指出首先引入状态向量,将直角坐标系下横观各向同性饱和土的Biot波动方程转化为一组状态方程,然后基于双重Fourier变换,求解了状态方程,得到传递矩阵.进而利用传递矩阵,并结合饱和地基的边界条件、排水条件及层间接触和连续条件,求解了横观各向同性饱和层状地基的稳态动力响应问题.(本文来源于《固体力学学报》期刊2006年03期)

王小岗,黄义[7](2006)在《横观各向同性饱和层状地基的叁维稳态动力响应》一文中研究指出首先引入状态向量,将直角坐标系下横观各向同性饱和土的Biot波动方程转化为一组状态方程,然后基于双重Fourier变换,求解了状态方程并得到传递矩阵。进而利用传递矩阵,并结合饱和地基的边界条件、排水条件及层间接触和连续条件,求解了横观各向同性饱和层状地基的稳态动力响应问题。数值算例表明采用各向同性饱和介质的动力学模型,不能准确描述具有明显各向异性特性的饱和土地基的动力特性。(本文来源于《工程力学》期刊2006年05期)

陈胜立,贺海洪[8](2005)在《横观各向同性层状饱和地基的轴对称二维Biot固结分析》一文中研究指出从Biot基本固结方程出发,引入状态变量,构造了一组描述土体固结的等价状态变量微分方程.该方程组可利用Hankel-Laplace联合积分变换的方法进行求解,由此获得饱和土骨架位移、应力、孔隙水压力及渗流量的一般积分形式解.通过一个数值算例分析了横观各向同性层状饱和地基受荷载作用的固结性状.结果表明,固结速率随地基厚度的增加而减小,在无量纲地基厚度h>10时,其对地基固结特性的影响可略去.(本文来源于《上海交通大学学报》期刊2005年05期)

王小岗,黄义[9](2004)在《层状横观各向同性饱和地基的叁维Biot固结问题》一文中研究指出首先引入状态向量,在直角坐标系下推导出横观各向同性饱和地基Biot固结问题的状态方程,然后基于Laplace变化和双重Fourier变换,求解了状态方程,得到传递矩阵,进而利用传递矩阵,并结合饱和地基的边界条件、排水条件及层间接触和连续条件,求解了层状横观各向同性饱和地基的Biot固结问题。(本文来源于《青海大学学报(自然科学版)》期刊2004年02期)

横观各向同性层状饱和地基论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

基于层状横观各向同性饱和土地基模式,研究了桩基在饱和土体中的纵向耦合振动问题。首先,根据饱和介质叁维波动理论的Biot模型,利用Hankel变换,给出横观各向同性饱和土波动方程的轴对称通解;利用通解,建立了饱和土层的精确动力刚度矩阵,进而构建出盘面和竖向柱面荷载作用下,土体与结构动力相互作用的Green函数;其次,根据桩-土界面的位移协调及平衡条件,用边界单元法构建了层状饱和地基与桩相互作用的动力方程和计算公式,给出求解层状横观各向同性饱和地基与桩基纵向耦合振动的一般解法。算例表明:土介质的各向异性参数、饱和土孔隙率和桩-土模量比,对低频振动桩的动力刚度影响不大,但对高频振动影响显着。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

横观各向同性层状饱和地基论文参考文献

[1].周慧明.桩基础与层状横观各向同性饱和地基的动力相互作用[D].江苏大学.2018

[2].王小岗.层状横观各向同性饱和地基中桩基的纵向耦合振动[J].土木工程学报.2011

[3].叶俊能.列车荷载下轨道系统-层状横观各向同性饱和地基动力响应[J].岩土力学.2010

[4].成志勇.直角坐标系下横观各向同性层状饱和地基与结构共同作用[D].同济大学.2008

[5].王小岗.层状横观各向同性饱和地基上圆板的非轴对称振动[J].应用数学和力学.2007

[6].黄义,王小岗.横观各向同性饱和层状地基的叁维稳态动力响应[J].固体力学学报.2006

[7].王小岗,黄义.横观各向同性饱和层状地基的叁维稳态动力响应[J].工程力学.2006

[8].陈胜立,贺海洪.横观各向同性层状饱和地基的轴对称二维Biot固结分析[J].上海交通大学学报.2005

[9].王小岗,黄义.层状横观各向同性饱和地基的叁维Biot固结问题[J].青海大学学报(自然科学版).2004

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