基桩屈曲问题的大挠度摄动解

基于温克尔地基模型,采用能量法建立了两端铰支完全入土桩的大挠度微分方程.假设其挠曲函数及桩头荷载为摄动参数的幂级数展开式,采用二次摄动方法将非线性大挠度微分方程化为一系列线性摄动方程求解.在求得大挠度渐近解的基础上,通过摄动参数转换,得到以桩身挠度为摄动参数的后屈曲平衡路径高阶渐近解.最后,利用本文解答分析了桩长、地基土弹簧刚度、桩身抗弯刚度等因素对基桩临界荷载值及其后屈曲平衡路径的影响.结果表明,基桩屈曲临界荷载随桩土刚度比增大而提高,且较小的桩土刚度比对后屈曲平衡路径的稳定较为有利.     

嵌岩灌注桩初始后屈曲性状分析

为了探讨桥梁工程中广泛使用的嵌岩灌注桩的初始后屈曲性状,先基于弹性地基梁理论假定桩身后屈曲分析模型与相应的桩身挠曲位移函数,由此建立桩土体系的总势能方程;然后采用扰动法,基于能量原理导得不同约束情况下桩顶临界荷载的变化式,并据此讨论了桩土刚度比、桩身埋置率及桩顶自由长度等对桩身后屈曲性状的影响规律.结果表明,当桩周土趋于软弱而桩身刚度越大时,桩身初始后屈曲平衡路径将越趋于不稳定,且可能因桩身初始缺陷的存在而导致其屈曲荷载的显著降低.     

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.     

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.     

变截面桩的屈曲分析

以锥形桩为例，用能量法对变截面桩的屈曲问题进行了深入研究．首先建立了锥形桩的力学分析模型，并通过选取适合于边界条件的桩的合理挠曲位移函数，导出了系统总势能的表达式；然后利用最小势能原理推导了锥形桩屈曲临界荷载的计算公式．大量计算表明，在其他条件相同的情形下，变截面桩较普通等截面桩稳定性好，且锥形变截面桩存在一最不利桩长，在设计桩长时，应避开此最不利值．     

双向复合地基的有限差分法分析

在对双向复合地基的各组成部分及工作原理进行分析的基础上,基于薄板变形的有限差分法理论和Winkler 弹性地基模型,对水平-竖直向增强体系进行合理假定,并考虑复合地基中碎石桩的双向排水作用,提出了桩土应力比随时间变化关系式以及路基工后沉降计算方法.该方法综合反映了桩土应力比随时间变化的特性以及荷载大小、网及桩间土的刚度、复合地基置换率、散体材料桩体的双向固结作用等因素对桩网复合地基的工后沉降的影响.用文中计算方法对一工程实例进行计算,验证了计算方法的可行性.     

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-梁基础共同作用分析

考虑基础梁的刚度贡献、地基土对基础梁的支承作用，以及桩间土对桩的影响，建立桩-基础梁-地基土共同作用刚度方程．采用有限单元法建立整体分析模型，对其进行共同作用分析．将桩基受力情况分解为3种荷载工况的叠加，给出计算桩自身沉降量的计算公式(考虑了桩间土对相邻桩沉降的相互影响)．建立共同作用方程时，采用先通过计算柔度系数(沉降系数)形成柔度矩阵，由柔度矩阵求逆获得刚度矩阵的方法，使计算大为简化．     

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     

复杂荷载作用下单轴对称开口薄壁梁柱的弯扭屈曲

采用Rayleigh-Ritz法求解两端等弯矩、横向集中荷载和均布荷载作用下单轴对称开口薄壁截面梁柱弯扭屈曲临界荷载。分析中考虑了3种常见边界条件以及屈曲前变形的影响。将本文弯扭屈曲临界荷载理论值与试验值比较，吻合较好。     

考虑桩土共同工作的桩基承台梁内力分析

针对梁下土体和基桩刚度对承台梁内力的影响进行研究，采用分层荷载传递法进行基桩刚度计算，建立起考虑桩土共同工作的承台梁内力计算理论，就理论与实际的差异，提出用水平割线法对基底反力进行调整，并以纽玛克数值计算法为计算基础开发出相应的计算软件。     

货币政策与财政政策的区域效应研究——基于中国31个省级面板数据的PVAR模型分析

以三板系统模拟连续配筋水泥混凝土路面,计算获得了连续配筋路面的临界荷位.引入接缝混凝土板的传力杆设计理念,确定了连续配筋路面横向裂缝处钢筋的传荷刚度计算公式.同时,以有限元方法建立了CRCP横向裂缝处混凝土的传荷刚度计算公式.裂缝处传荷刚度的确定,为模拟CRCP荷载应力计算提供了关键参数.有限元数值计算表明：三板系统中,当边板长度大于4 m时,边界条件将不对应力计算产生影响.对于双车道路面,计算所得的板宽向最大应力位于左车道外侧车轮板底的轮迹中心处,此时的路面荷位为标准轴载位于路面右边边缘且靠近裂缝边缘,推荐此荷位作为路面承载力检验的核算位置.     

大变形有限元法计算水闸地基稳定性(Ⅱ)——数值算例

在水闸地基整体稳定性研究中,选择弹塑性大变形有限元进行计算。采用Updated Lagrangian法的有限元模型,用Fortran语言编制了相应的计算程序,计算有斜向荷载及渗透力并考虑了土体自重情况下的水闸地基稳定性。结果与弹塑性小变形有限元法对比,说明用弹塑性大变形有限元法计算地基土体稳定是合理和安全的。     

多元复合地基桩土应力比分析

从单桩与桩间土的荷载-沉降曲线出发,采用荷载-沉降的双曲线模型,给出了多元复合地基桩土应力比的解析解。分析表明,桩土应力比随荷载的变化形式有3种,具体的变化形式与桩、桩间土的初始切向压缩模量和极限承载强度有关。实例计算表明,所得解析解与实测桩土应力比值基本吻合。     

薄板稳定性有限元分析中几何刚度阵的进一步研究

本文对薄板稳定性有限分析中的精化几何刚度矩阵作了进一步改进，使其列式更为简单，且保持精度高、适应能力强的特点。     

渡槽模型实测模态合成的研究

分别对渡槽模型的桩及槽墩两部分进行了模态实测.为了能把两个部分的实测结果合成一个整体，并且能在实测中最大限度地减少对桩中已安装传感器的破坏，利用模型的对称性以组合系统的频响特性、结构的位移协调条件，推导出简单易行振型合成方法，实现了对桩模态与槽墩模态的组合.实测组合结果与有限元计算结果基本吻合，从而验证了该方法在实际工程中的可行性.     

储罐下碎石桩复合地基工作性状的数值分析

基于FLAC3D软件的弹塑性有限差分分析,提出了大型储罐下碎石桩复合地基空间变刚度调平设计方法,可使复合地基的不均匀沉降得到有效控制。同时,研究了垫层模量对碎石桩复合地基桩土应力比及桩体与桩周土间差异沉降的影响。研究表明,随垫层模量的增大,桩土应力比增大,而桩体与桩周土间的差异沉降减小。并揭示了碎石桩复合地基桩与桩间土竖向变形的相对关系:桩顶附近桩的沉降稍小于土的沉降,桩底附近桩的沉降稍大于土的沉降,桩体大部分范围内,桩、土等沉。     

土—端承桩—结构相互作用对连续梁桥自振特性的影响

本文根据连续介质力学理论,用传递矩阵法求得分层土端承桩的阻抗函数。由于桩基础的阻抗函数随频率变化,所以结构的刚度矩阵也是频率的函数。为求解非线性特征值问题,采用了逐步逼近的方法,反复调用广义雅克比程序,直到求得真实的自振频率和振型为止。将本文的计算结果和刚性地基的计算结果作了比较表明:考虑桩基础参与振动时求得的自振频率和振型变化较大,还没有达到可以忽略的程度。     

散体材料桩复合地基承载力计算

在探讨散体材料桩承载机理的基础上,针对其受力和变形特性,考虑散体材料桩侧向变形、不同布桩方式及时间效应等对复合地基承载能力的影响,导出了基于面积比的散体材料桩复合地基承载力计算公式.通过一工程实例验证了本文方法的可行性,并对该复合地基的承载力进行了时效分析,结果表明,在进行散体材料桩复合地基的承载力计算时考虑时效是很有必要的.