低承台群桩动力阻抗的有限元分析

采用有限单元法分析承台埋置在土中的群桩的动力阻抗．采用透射边界来模拟土的辐射阻尼，计算了2X2群桩和3X3群桩的竖向、水平和摇摆动力阻抗．分析表明，承台的埋置对群桩的水平和摇摆动力阻抗有很大的影响．与高承台群桩相比，低承台群桩动力阻抗在某一频率范围内可能大很多，但在另一频率范围内也可能小，呈现出复杂的频率相关性．     

考虑径向非匀质性的层状地基中摩擦桩动力阻抗研究

采用考虑了桩周土的非匀质性的Novak薄层法计算桩土相互作用的方法,对考虑径向非匀质性的层状地基中摩擦桩竖向动力阻抗的简化计算方法进行了研究,得到了相应的计算公式.并分析了桩周土非匀质性、泊松比、频率等因素对单桩竖向动力阻抗的影响.分析结果表明:非匀质区刚度与匀质区刚度比对单桩竖向动力阻抗基本无影响,泊松比、非匀质区大小则有较大影响.     

土-桩-结构系统运动方程的求解方法

土－结构动力相互作用分析的子结构法中，土－结构系统运动方程的刚度矩阵和阻尼矩阵与频率相关。工程中通常采用系统的基本频率来计算地基的动力阻抗以简化运动方程的求解。对于土－桩－结构系统，本文提出一种时域中的精确解法来考察这种近似解法的有效性。     

桩承-上部结构的地震动力相互作用设计探讨

研究了水平地震作用下层状地基土中桩基建筑物的动力相互作用的特性,总结出各参与要素对动力相互作用体系地震响应的作用规律,并探讨了桩土上部结构共同作用程度的简单判别方法;编制了群桩分层土上部结构的动力相互作用分析及优化设计程序.实例分析表明,在带桩结构工程中应用该程序进行抗震作用下的优化动力计算是简单可行的,可由体系周期放大因子的值来确定采取相互作用设计计算与否,为桩承结构设计提供了新的分析思路.     

考虑薄层连接单元的桩-土-结构动力有限元分析

考虑土和结构物的动力相互作用时，两者之间的接触状态必然对基础和结构反应产生影响．通过假定桩土接触面薄层单元本构关系特征，人为地在两种不同材料交界面上引入一种位移间断面，并采用有限元方法将其位移及刚度反应到桩土子结构中．文中给出了桩-土-上部结构动力有限元平衡方程．计算分析表明，考虑薄层单元接触效应与假定桩土位移一致协调条件下所得的动力反应结果是有一定差异的     

静压桩沉桩阻力现场试验与数值模拟分析

为研究层状土中静压桩沉桩阻力的变化规律,通过选取聊城两处静压桩工地进行现场沉桩试验,成功监测了沉桩阻力随贯入深度的变化规律,并结合ABAQUS数值模拟软件,考虑土体接触面类型和初始地应力的影响,建立了层状土中静压桩贯入实体模型,实现了静压桩贯入过程的模拟计算,明确了层状土中静压桩桩端阻力的变化规律.研究结果发现:桩端位...     

动载作用下群桩桩顶的荷载分布

采用动力文克尔地基梁模型计算单桩的动力阻抗 ,利用动力相互作用因子来考虑桩 -土动力相互作用 ,在此基础上导出计算群桩桩顶内力的方程 .通过算例说明动荷载作用下群桩桩顶的荷载分布特点     

土-桩-结构线性动力相互作用简化分析

建立了简谐剪切地震波激励下三维土桩结构线性耦合体系简化分析模型,桩和结构均被简化为一简单梁模型;对耦合体系桩承台对基岩运动的放大效应进行了求解,此放大效应反映了耦合体系的动力相互作用.通过算例讨论了结构高度、刚度和质量、土层厚度和刚度以及桩刚度对耦合体系放大效应和固有频率的影响,结果表明:耦合体系的固有频率随结构高度、质量或土厚度的增加而减小,随结构刚度或土刚度的增大而增大.结构高度、刚度和质量以及土层厚度、刚度对耦合体系放大效应的影响无简单规律可循,而桩刚度对其影响不大.在与自由场地表面对基岩运动放大效应的比较中可知,在某些桩基结构的动力分析和设计中耦合体系动力相互作用不应忽略.这为进行土桩结构动力相互作用详细数值分析和试验研究建立了初步认识.     

桩-土三维等厚度接触单元模型及其应用

根据桩侧土的剪切非线性性质，推导了桩一土三维等厚度接触单元的单元刚度矩阵，并以某工程实际的层状地基为例，研究讨论了在竖向荷载作用下不同厚度接触单元工作性状的影响．结果表明，所提出的接触单元能够很好地模拟在竖向荷载作用下桩与桩侧土体之间滑移破坏的发展情况．     

桩-土三维等厚度接触单元模型及其应用

根据桩侧土的剪切非线性性质,推导了桩-土三维等厚度接触单元的单元刚度矩阵,并以某工程实际的层状地基为例,研究讨论了在竖向荷载作用下不同厚度接触单元工作性状的影响.结果表明,所提出的接触单元能够很好地模拟在竖向荷载作用下桩与桩侧土体之间滑移破坏的发展情况.     

变刚度桩筏基础沉降规律研究

应用无单元方法和桩-土体系近似解析模式相耦合而建立的层状地基上桩筏基础的数值分析方法,研究了不同组合条件下的变刚度桩筏基础沉降规律,指出了各种布桩情况的优缺点。所得结论,对桩筏基础的优化设计具有一定的参考价值。     

大跨悬索桥动力特性的敏感性分析

以四渡河悬索桥为研究背景,建立了该大跨钢桁架加劲梁悬索桥的空间动力计算模型,研究了土-桩-桥相互作用和中央扣的设置方式对大跨悬索桥动力特性的影响.结果表明,土-桩-桥相互作用对悬索桥动力特性的影响主要是以塔振动为主的频率减小;中央扣的设置使得悬索桥刚度有所增加,相应的各阶频率增大,但各类振型受影响的程度不同,其中反对称扭转振动频率和以纵飘振动为主的频率增加最为显著,并且刚性中央扣作用高于柔性中央扣.     

基于波动理论的桩-土体系地震响应的数值分析

[目的]研究桩-土体系地震响应特征,为工程抗震研究提供参考.[方法]基于动力平衡方程,推导黏弹性土介质的波动方程,利用伽辽金加权余量法,建立波动方程时域的离散形式;借助ABAQUS软件,采用有限元和无限元耦合的数值方法,对水平地震作用下桩的动力响应进行数值计算;分析桩的长径比、上部结构质量和桩-土接触面不同时,桩-土体...     

径向谐和激励下圆形隧道衬砌的动力稳定性

对径向谐和激励下圆形隧道的动力稳定性进行了研究，从动荷载下衬砌结构的振动方程出发，得到了隧道衬砌动力失稳临界频率计算公式，对可能影响隧道衬砌动力稳定性的因素进行了参数分析，探讨了系统参数，如地基土的性质、衬砌径厚比、外激励的性质以及系统的阻尼对衬砌动力稳定性的影响，计算结果表明：隧道周围土体的性质以及系统阻尼对衬砌的动力稳定性影响不大；相反，衬砌的厚度和外激励特性对衬砌的动力不稳定区域影响较大     

土-箱形基础-结构动力相互作用的模态试验分析

进行了野外大比例(1：2)土-箱形基础-框架结构动力相互作用模型的试验研究．在假定环境激励是有限带宽白噪声的前提下，用NEXT法测试并分析了该7层框架结构模型脉动响应信号及其动力特性．借助在Matlab环境下编制的程序计算各点响应的功率谱，得到了模型前5阶自振频率．通过现场实测值与底部固结假定下结构三维有限元计算理论值的比较发现，考虑土-结构动力相互作用(SSI)时的自振频率比不考虑土-结构动力相互作用时结柏第一阶自振频率最大降低8．5％．     

地基—筒体结构的地震反应分析

采用子结构法对地基－高层筒体结构进行地震反应分析，地基阻抗采用拟合数值结果得到的近似公式，上部结构采用有限条法计算结构侧向刚度矩阵，综合考虑基础与结构的动力平衡条件导出地基－结构耦合系统的运动方程，文中对一栋２１层筒中筒结构进行了地震反应分析，讨论了不同场地，不同地震输入以及基础埋深等因素对结构地震反应的影响。     

大比例模型稳态激振试验研究

设计并制作了一个土桩上部结构动力相互作用1/2比例框架模型,并对模型进行了弹性范围内的顶部稳态激振试验.对比了忽略重力加速度模拟模型、部分考虑重力加速度模拟模型、考虑重力加速度模拟模型3种工况下顶部机械激振的模型动力反应情况,发现结构顶部速度响应与底部速度响应存在较大不同,并且随着所考虑的重力荷载的增加,模型的基频逐渐降低,频率的变化基本符合相似规律.通过与实测值进行对比发现,本文所建有限元计算模型基本符合实际情况.通过计算,发现结构的频率、加速度响应随土层弹性模量的变化基本呈指数函数变化,提出了通过制造基于考虑土结构动力相互作用的人工地基达到减震效果的新思路.     

长江公铁斜拉桥BIM模拟与计算分析

在总结分析国内外已建大跨度公铁两用斜拉桥结构特征的基础上,利用BIM技术对铜陵公铁两用长江大桥进行建模,导出为IFC标准格式,并导入到结构分析软件中,对其静、动力特性进行了计算分析,并详细介绍了大桥计算分析过程中的重点和难点,包括准确模拟桥面系结构、桩-土作用以及确定施工索力等。计算结果表明:模拟成桥索力与设计成桥索力相对误差均在±5%范围内;施工阶段和运营阶段主桁应力及索力均满足设计规范要求;考虑桩-土作用的大跨度桥梁结构体系动力特性明显优于无桩-土作用的桥梁结构体系。BIM技术在桥梁工程上的应用、建模及计算方法和结果可为同类桥梁的设计、分析提供参考。     

简化桩模型在土-结构相互作用分析中的应用

采用简化桩模型和多分段杆单元模型来模拟独立桩承框架结构.对一幢七层独立桩承钢筋混凝土框架结构进行了考虑与不考虑土-结构相互作用效应影响的结构自振特性对比分析.然后依次输入9条地震波加速度记录,对结构进行了考虑与不考虑土-结构相互作用效应影响的地震反应时程分析.由大量的数值分析结果总结了土-结构相互作用对结构地震反应的影响规律,并用算例对部分结论进行验证.     

用土工织物散体桩加固季节冻土地区沼泽软土地基

以同抚公路青龙山农场支线试验路段为对象,研究土工织物散体桩加固季节冻土地区沼泽软土地基的应用效果。采用现场钻探得到试验路段沼泽软土的分布厚度,并对在不同深度取得土样进行室内物理力学试验;采用动力触探仪测试土工织物散体桩处理前后的试验路段地基土的强度变化。结果表明:在散体桩施工后,动力触探锥头阻力由0.5~5.0 MPa提升到5~10 MPa,复合地基桩间土的软土地基强度有了明显提升。在试验路段选择2个监测断面,在每个断面两侧路肩、中线位置设置沉降标,监测土工织物散体桩加固处理和路基填筑前后测点地基沉降量。结果表明:绝大部分沉降量发生在土工织物散体桩施工过程中和路基填土施工过程中,在路基填筑施工完成,并经历一个冻融循环后,地基沉降量明显减小,说明试验路段所采用的土工织物散体桩加固处理地基措施效果良好。