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【6h】

层状TI弹性及饱和地基中条形刚性基础动力刚度系数

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目录

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第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 存在的问题

1.4 本文主要工作

第2章 层状TI弹性地基上明置基础动力刚度系数

2.1 引言

2.2 计算方法概述

2.3 收敛分析

2.4 退化验证

2.5 数值结果

2.6 本章小结

第3章 层状TI弹性地基中埋置基础动力刚度系数

3.1 引言

3.2 计算方法概述

3.3 收敛分析

3.4 退化验证

3.5 数值结果

3.6 本章小结

第4章 层状TI饱和地基上明置基础动力刚度系数

4.1 引言

4.2 计算方法概述

4.3 收敛分析

4.4 退化验证

4.5 数值结果

4.6 本章小结

第5章 层状TI饱和地基中埋置基础动力刚度系数

5.1 引言

5.2 计算方法概述

5.3 收敛分析

5.4 退化验证

5.5 数值结果

5.6 本章小结

第6章 结论与展望

6.1 本文主要研究及结论

6.2 进一步工作的展望

参考文献

附录

发表论文和科研情况说明

致谢

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摘要

半无限地基中基础动力刚度系数是动力基础以及土-结构动力相互作用研究中的核心内容。自上世纪30年代以来众多学者采用解析和数值方法对该问题进行了广泛研究。但现有研究多将半空间土体考虑为各向同性介质,将土体考虑为各向异性介质的研究还很少。然而,土体在持续的沉积和风化作用下表现出明显的横观各向同性(TI)特性。将土体考虑为更为符合实际的TI介质,开展TI地基中基础动力刚度系数研究,有着重要的理论意义和工程指导价值。本文采用间接边界元方法(IBEM)研究了层状TI弹性及饱和地基中基础动力刚度系数问题,其主要研究内容如下:
  在波数域中求解TI弹性介质动力平衡方程,建立层状TI弹性半空间精确动力刚度矩阵,推导层状TI弹性半空间中水平和斜线均布荷载动力格林函数,进而形成IBEM求解了层状TI弹性地基上明置条形基础以及埋置条形基础的动力刚度系数。通过与已发表文献结果的比较验证了方法的正确性,并进行了数值计算分析,探讨了地基土TI参数、荷载振动频率、TI土层和土体沉积层序对动力刚度系数的影响。
  基于Biot流体饱和多孔介质理论,在波数域中求解TI饱和多孔介质的动力平衡方程,建立了层状TI饱和半空间的整体动力刚度矩阵,推导了层状TI饱和半空间中水平和斜线均布荷载以及均布孔压动力格林函数,进而形成IBEM求解了层状TI饱和地基上明置条形基础以及埋置条形基础的动力刚度系数。通过与已发表文献结果的比较验证了方法的正确性,并进行了数值计算分析,探讨了地基土TI参数、界面透水条件、荷载振动频率、TI土层和土体沉积层序对动力刚度系数的影响。
  研究表明,TI地基中刚度系数与各向同性地基中刚度系数存在显著差异,土体的TI参数对基础动力刚度系数有着显著的影响;土体TI参数的改变会引起TI土层动力特性的改变,进而改变地基与基础的动力相互作用;地基土的沉积层序亦对基础动力刚度系数有着重要影响。

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