首页> 中文学位 >含随机参数基桩轴向随机振动性态研究
【6h】

含随机参数基桩轴向随机振动性态研究

代理获取

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1桩基础概述

1.1.1桩基础发展历史

1.1.2桩基础分类

1.1.3桩基础的特点和适用范围

1.2随机参数结构研究概况

1.3桩基承载性能的差异性与随机性

1.3.1基桩质量及承载力的随机性

1.3.2桩基设计阶段的不确定性

1.3.3桩基施工阶段的不确定性

1.4本文的主要研究工作

第二章Monte-Carlo数值模拟方法及其应用

2.1蒙特卡罗方法的基本理论

2.2蒙特卡罗方法的基本原理

2.3蒙特卡罗方法的特点与解题步骤

2.3.1蒙特卡罗方法的特点

2.3.2蒙特卡罗法的解题步骤

2.4随机数的产生方法

2.4.1产生伪随机数的乘同余方法

2.4.2产生伪随机数的乘加同余方法

2.4.3产生伪随机数的混合同余法

2.4.4均匀分布随机数

2.4.5正态分布随机数

2.4.6对数正态分布随机数

2.4.7 Matlab软件随机参数生成函数

2.5蒙特卡罗方法的应用实例

2.6Monte-Carlo法与其他方法的结合

2.6.1多时间尺度方法研究现状

2.6.2多时间尺度法的求解步骤

2.6.3多尺度方法在桩基非线性振动中的应用

第三章含随机参数粘弹性基桩轴向随机振动分析

3.1引言

3.2随机参数结构分类及随机振动分析概述

3.3基桩振动模型的数学描述

3.4多时间尺度瞬时求解

3.5计算实例及分析

3.5.1统计量分析的常用公式

3.5.2仅考虑土阻尼c或土刚度k1为随机变量的情形

3.5.3土阻尼c和土刚度k1同时为随机变量的情形

3.6本章小结

第四章含随机参数非线性弹性基桩随机振动分析

4.1研究现状及意义

4.2非线性动力系统求解中的久期项的问题

4.3桩基振动模型的建立

4.4问题的多时间尺度法瞬时求解

4.5计算实例及分析

4.5.1仅考虑土阻尼或土刚度为随机变量时的基桩主频率

4.5.2土阻尼和广义刚度均为随机变量时的基桩主频率

4.5.3土阻尼和广义刚度同时为随机变量时的位移响应

4.6本章小结

第五章结论与展望

5.1完成的主要工作

5.2研究工作展望

参考文献

致谢

展开▼

摘要

本文研究了含随机参数基桩轴向随机振动性态,研究工作及特色如下: (1)对目前国内外桩基工程的发展、随机参数结构的随机振动研究和发展进行了综述和分析,着重论述了桩基础在设计和施工中出现的各种不确定性,由此阐明了研究含随机参数桩基结构随机振动问题的必要性。 (2)论述了Monte-Carlo数字模拟法的基本理论,通过著名的蒲丰问题阐述Monte-Carlo法的基本原理。以一个单自由度方程的随机振动问题为例,说明了用Monte-Carlo法求解问题的步骤。根据Monte-Carlo方法适合于和其它数值方法相结合的特点,提出了将Monte-Carlo方法和多时间尺度方法相结合来求解含随机参数桩基结构随机振动问题。 (3)根据Winkler模型,假设桩周土刚度和土阻尼为常数或为正态分布的随机参数,建立了分析粘弹性基桩轴向自由振动的偏微分方程,给出了相应的初边值条件。将Monte-Carlo方法和多时间尺度法相结合,首先用Monte-Carlo随机模拟法对正态分布的随机变量产生若干组(如2001组)随机数据,在各个不同时刻随机变量取不同的随机数;其次在各个时刻瞬时将随机振动系统近似地考虑成确定性的系统,用多时间尺度法得到了粘弹性基桩轴向自由振动的n阶固有频率和位移响应的近似表达式;反复若干次(如2001次)运算后,可得到计算固有频率的统计特征和位移响应均值、位移响应方差、位移响应变异系数以及随机参数和位移响应的相关系数等。分别讨论了:土刚度为常数、土阻尼变异系数为1﹪或20﹪;土阻尼为常数、土刚度变异系数为1﹪或20﹪;土的刚度和阻尼变异系数同时为1﹪、10﹪、20﹪或30﹪时的统计特征,绘出了它们与时间的关系曲线,讨论了参数的影响。 (4)根据广义Winkler模型,假设基桩及桩周土材料均服从非线性弹性和线性粘弹性本构关系,假设桩周土广义刚度和土阻尼为常数或为正态分布的随机参数,建立了分析基桩轴向非线性自由振动的偏微分方程,给出了相应的初边值条件。在基桩和土的非线性性质比较弱的情况下,将Monte-Carlo方法和多时间尺度法相结合,讨论了土的广义刚度为常数、土阻尼的变异系数为1﹪或20﹪情况下基桩振动主频率的统计特征。同时分析了土刚度和阻尼变异系数均为1﹪、响应数据分别为30组和2001组时主频率的统计特征,比较了二者的异同。然后分别讨论了土的广义刚度和阻尼变异系数同时为1﹪、10﹪、20﹪或30﹪时,位移响应均值、位移响应方差、位移响应变异系数以及随机参数和位移响应的相关系数等,绘出了它们与时间的关系曲线,讨论了参数的影响,得到了一些新的结果,可为桩基结构随机振动控制及动力可靠性分析与设计等提供一些理论基础。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号