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基于有限元-边界元耦合方法的嵌岩群桩时效行为研究
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作者 陈远峰 艾智勇 +2 位作者 马占国 叶梓坤 茅献彪 《岩土工程学报》 北大核心 2026年第1期115-125,共11页
针对嵌岩群桩的时效行为,采用有限元法将群桩离散为单桩与桩单元,通过三节点轴力杆来模拟桩单元,组装得到群桩的总刚度矩阵方程;引入分数阶Merchant模型及分数阶Poyting-Thomson模型,以分别描述上覆土体与饱和软岩的黏弹性特征;然后根... 针对嵌岩群桩的时效行为,采用有限元法将群桩离散为单桩与桩单元,通过三节点轴力杆来模拟桩单元,组装得到群桩的总刚度矩阵方程;引入分数阶Merchant模型及分数阶Poyting-Thomson模型,以分别描述上覆土体与饱和软岩的黏弹性特征;然后根据饱和岩土介质与嵌岩群桩相互作用的耦合方程,并考虑承台处的受力平衡及位移协调条件,推导得到竖向受荷嵌岩群桩各基桩桩顶反力及承台位移的矩阵解答;结合李氏比拟法及Laplace积分变换技术,最终得到竖向受荷嵌岩群桩时效问题的解答。设计数值算例讨论岩体分数阶次及黏弹性参数对嵌岩群桩时效行为的影响,结果表明:嵌岩群桩的承台变形和各基桩桩顶反力随时间逐渐增大并趋于稳定。 展开更多
关键词 分数阶Merchant模型 分数阶Poyting-Thomson模型 饱和软岩 嵌岩群桩 时效行为
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基于用户画像的精准阅读推广策略——以县域图书馆为例
2
作者 艾智勇 《信息记录材料》 2026年第1期184-186,189,共4页
针对县域图书馆阅读推广中存在的精准性不足、资源与用户需求匹配度低等问题,本研究引入用户画像技术。通过深入分析县域图书馆用户特征,运用多源数据融合技术获取全面的用户信息,构建用户画像模型并设计相应的标签体系。在此基础上,实... 针对县域图书馆阅读推广中存在的精准性不足、资源与用户需求匹配度低等问题,本研究引入用户画像技术。通过深入分析县域图书馆用户特征,运用多源数据融合技术获取全面的用户信息,构建用户画像模型并设计相应的标签体系。在此基础上,实施个性化推荐系统、开展精准阅读活动,并依据用户反馈和数据分析持续优化策略。为验证本策略的有效性,本文以建宁县图书馆为实验载体开展了6个月的对照实验,结果显示:实验组用户月均借阅量比对照组高42%,活动参与率高58%,用户满意度提升39%。该研究能够显著提升县域图书馆阅读推广的效果,增强用户参与度与满意度,为县域图书馆的服务升级提供了可行路径。 展开更多
关键词 用户画像 县域图书馆 精准阅读推广 多源数据融合
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稳定温度场下层状路面体系的解析层元解 被引量:7
3
作者 艾智勇 王路君 +3 位作者 曾凯 艾智勇 王路君 曾凯 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期1665-1669,共5页
从热弹性力学平面应变问题的控制方程出发,利用Fourier变换及Laplace变换推导其解析解,进而得出稳定温度场下平面应变问题的精确刚度矩阵,即解析层元;根据边界条件和层间连续条件对各层元进行组装,得到总刚度矩阵;求解总刚度矩阵方程,... 从热弹性力学平面应变问题的控制方程出发,利用Fourier变换及Laplace变换推导其解析解,进而得出稳定温度场下平面应变问题的精确刚度矩阵,即解析层元;根据边界条件和层间连续条件对各层元进行组装,得到总刚度矩阵;求解总刚度矩阵方程,得到积分变换域内的解;应用Laplace-Fourier逆变换技术,得到物理域内的解.编制相应的计算程序进行验证及分析,结果表明,该解答与有限元软件模拟结果吻合,分层特性对层状路面体系温度应力和竖向位移量影响显著. 展开更多
关键词 解析层元 温度应力 平面应变 稳定温度场 层状路面体系
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深基坑多层水平支撑温度应力的简化计算方法 被引量:19
4
作者 艾智勇 苏辉 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期199-203,共5页
假设墙后土体服从Winkler地基模型,地下连续墙变形采用一端固定、多点支承的矩形板模型,同时假定温度变化引起围护体变形较小并在竖向呈线性分布,在考虑支撑—连续墙—土协调变形的基础上,建立了深基坑中多层水平支撑温度应力的一个简... 假设墙后土体服从Winkler地基模型,地下连续墙变形采用一端固定、多点支承的矩形板模型,同时假定温度变化引起围护体变形较小并在竖向呈线性分布,在考虑支撑—连续墙—土协调变形的基础上,建立了深基坑中多层水平支撑温度应力的一个简化计算方法.编制了计算程序,探讨了连续墙厚度对支撑温度应力的影响,并将计算结果与实测数据进行了对比,结果表明:墙体厚度越厚,支撑温度应力越大,温度变化对支撑轴力具有较显著的影响. 展开更多
关键词 深基坑 多层水平支撑 连续墙 WINKLER地基 温度应力
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层状地基三维问题的解析层元解 被引量:8
5
作者 艾智勇 曾凯 曾文泽 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1154-1158,共5页
从弹性力学三维问题的基本控制方程出发,通过双重Fourier变换及解耦变换技术,推导出相应问题在积分变换域的解析解;根据该解析解,进而推导出三维弹性地基问题的精确刚度矩阵,即解析层元;然后根据有限层法原理,组装得到总体刚度矩阵;通... 从弹性力学三维问题的基本控制方程出发,通过双重Fourier变换及解耦变换技术,推导出相应问题在积分变换域的解析解;根据该解析解,进而推导出三维弹性地基问题的精确刚度矩阵,即解析层元;然后根据有限层法原理,组装得到总体刚度矩阵;通过求解总体刚度矩阵形成的代数方程,得到三维层状地基问题在变换域内的解答;最后应用Fourier逆变换技术,得到其物理域内的解。与经典Bounsinesq解及有限元软件ABAQUS的结果进行比较,验证了本文理论及数值计算方法的正确性;计算分析结果还表明:土体的分层特性对地基沉降具有较显著的影响。 展开更多
关键词 解析层元 三维层状地基 解耦变换 FOURIER变换
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解析层元法求解层状横观各向同性地基轴对称问题 被引量:8
6
作者 艾智勇 仓乃瑞 成怡冲 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期863-867,共5页
提出了一个求解横观各向同性层状地基轴对称问题的解析层元方法。从弹性力学基本方程出发并利用Hankel变换,得到横观各向同性单层地基的传递矩阵解,进而推导出单层地基的解析层元刚度矩阵。利用有限元方法组装总体刚度矩阵,通过求解总... 提出了一个求解横观各向同性层状地基轴对称问题的解析层元方法。从弹性力学基本方程出发并利用Hankel变换,得到横观各向同性单层地基的传递矩阵解,进而推导出单层地基的解析层元刚度矩阵。利用有限元方法组装总体刚度矩阵,通过求解总体刚度矩阵,并采用Hankel逆变换的数值积分方法,可求出层状横观各向同性弹性体轴对称问题在物理域内的精确解。刚度矩阵元素中不存在正指数并具有对称的特点,不仅使计算过程简化,还提高了计算精度。最后文中给出了算例来证明推导结果的准确性。 展开更多
关键词 横观各向同性 轴对称问题 解析层元 成层土体
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三维直角坐标系下分层地基的传递矩阵解 被引量:15
7
作者 艾智勇 吴超 《重庆建筑大学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期43-46,共4页
从直角坐标系下三维弹性力学问题的控制方程出发,构造出一组解耦变换,推导出非耦合的状态方程;利用二维Fourier变换以及Cayley-Hamilton定理得到了单层地基的传递矩阵;然后根据边界条件和层间结合条件利用矩阵传递技术,得出了多层地基... 从直角坐标系下三维弹性力学问题的控制方程出发,构造出一组解耦变换,推导出非耦合的状态方程;利用二维Fourier变换以及Cayley-Hamilton定理得到了单层地基的传递矩阵;然后根据边界条件和层间结合条件利用矩阵传递技术,得出了多层地基在任意荷载作用下的传递矩阵解。编制了相应的程序,并将数值计算结果进行了比较和分析。计算结果表明:对弹性半无限体地基模型而言,结果与前人的结果是吻合的;而且土的分层性对土中位移有比较显著的影响。 展开更多
关键词 解耦变换 状态方程 传递矩阵 多层地基 任意荷载
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三维横观各向同性成层地基的传递矩阵解 被引量:13
8
作者 艾智勇 成怡冲 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S2期25-30,共6页
通过解耦变换推导出三维直角坐标系下横观各向同性地基的非耦合状态方程;利用双重Fourier变换以及Cayley-Hamilton定理得到了单层地基的传递矩阵;结合边界条件和层间连续条件进而得其传递矩阵解。编制了相应程序并进行了数值计算与分析... 通过解耦变换推导出三维直角坐标系下横观各向同性地基的非耦合状态方程;利用双重Fourier变换以及Cayley-Hamilton定理得到了单层地基的传递矩阵;结合边界条件和层间连续条件进而得其传递矩阵解。编制了相应程序并进行了数值计算与分析,结果表明:数值结果与已有文献结果十分吻合,地基的横观各向同性性质与成层性质对受荷地基中竖向位移和应力的影响较为显著。 展开更多
关键词 解耦变换 横观各向同性 传递矩阵 成层地基
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广义Mindlin解在多层地基单桩分析中的应用 被引量:22
9
作者 艾智勇 杨敏 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第2期89-95,共7页
给出了多层地基内部作用一竖向集中荷载时广义Mindlin课题的解答 ,并将其应用于轴向荷载作用下分层地基中单桩的分析 ;分析比较了目前各种分层地基中单桩分析方法的计算结果和适用性 。
关键词 分层地基 单桩 轴向荷载
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求解层状地基平面应变问题的解析层元法 被引量:5
10
作者 艾智勇 苏辉 成怡冲 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1797-1800,共4页
提出了一个求解层状地基平面应变问题的解析层元法。从平面应变问题的基本控制方程出发,通过Fourier变换,并依据微分方程原理,推导出相应问题的解析解;基于该解析解,推导出平面应变问题的精确刚度矩阵,即解析层元;然后根据有限层法原理... 提出了一个求解层状地基平面应变问题的解析层元法。从平面应变问题的基本控制方程出发,通过Fourier变换,并依据微分方程原理,推导出相应问题的解析解;基于该解析解,推导出平面应变问题的精确刚度矩阵,即解析层元;然后根据有限层法原理组合得到总刚度矩阵,通过求解总刚度矩阵形成的代数方程,得到层状地基平面应变问题在积分变换域内的解答;应用Fourier逆变换技术,得到物理域内的解。编制了相应的计算程序,讨论了土体的分层特性对地基沉降的影响。 展开更多
关键词 解析层元 平面应变 层状地基 FOURIER变换
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位移函数法求解饱和层状地基中的抽水问题 被引量:6
11
作者 艾智勇 吴超 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期681-685,共5页
运用Biot固结理论,对饱和层状地基中的抽水问题进行了求解。从轴对称问题的Biot固结方程出发,通过引入位移函数以及将各个量进行Laplace和Hankel变换,得到了位移、应力、孔压和流量在z=0和任意深度处的传递矩阵关系。将这个传递矩阵关... 运用Biot固结理论,对饱和层状地基中的抽水问题进行了求解。从轴对称问题的Biot固结方程出发,通过引入位移函数以及将各个量进行Laplace和Hankel变换,得到了位移、应力、孔压和流量在z=0和任意深度处的传递矩阵关系。将这个传递矩阵关系应用于多层地基的每一层,并结合多层地基的连续条件、边界条件以及抽水作用面的连续条件,求得了饱和层状地基的抽水问题在Laplace-Hankel变换域内的解答。通过相应的逆变换,得到了该问题的真实解答,并分析了泊松比、抽水形式和时间对饱和层状地基地表位移的影响。 展开更多
关键词 BIOT固结 饱和层状地基 抽水 位移函数 LAPLACE-HANKEL变换 传递矩阵
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渗透各向异性可压缩地基固结的平面应变分析 被引量:6
12
作者 艾智勇 吴超 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期801-807,共7页
对多层地基的平面应变固结问题进行了研究,并同时考虑了土体的渗透各向异性和孔隙流体的可压缩性.从平面应变Biot固结的控制方程出发,对时间t,坐标z和x进行Laplace和Fourier变换,建立了地基表面(z=0)和任意深度z处的基本量在Laplace-Fou... 对多层地基的平面应变固结问题进行了研究,并同时考虑了土体的渗透各向异性和孔隙流体的可压缩性.从平面应变Biot固结的控制方程出发,对时间t,坐标z和x进行Laplace和Fourier变换,建立了地基表面(z=0)和任意深度z处的基本量在Laplace-Fourier变换域内的传递矩阵关系.利用传递矩阵法,结合土层连续条件和边界条件,并应用Laplace-Fourier逆变换技术,推导出渗透各向异性可压缩多层地基平面应变固结的理论解.基于该解,编制了计算程序,并进行了数值计算.讨论了土体的渗透各向异性、孔隙流体的可压缩性以及地基的分层特性对地基固结的影响,分析结果表明:土体的渗透各向异性、孔隙流体的可压缩性,以及地基的分层特性对地基的固结行为有着重要的影响. 展开更多
关键词 平面应变固结 渗透各向异性 可压缩性 多层地基 Laplace-Fourier变换 传递矩阵
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基于分数阶黏弹性地基模型的群桩时效行为研究 被引量:6
13
作者 艾智勇 叶梓坤 刘文杰 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期749-754,共6页
基于有限单元法,将群桩划分为有限个2节点单元,从而构建了竖向受荷群桩的有限元求解方程;为了模拟饱和软黏土的流变特性,通过Laplace变换,推导了分数阶导数Merchant模型中的应力–应变关系;引入弹性-黏弹性对应原理,得到横观各向同性分... 基于有限单元法,将群桩划分为有限个2节点单元,从而构建了竖向受荷群桩的有限元求解方程;为了模拟饱和软黏土的流变特性,通过Laplace变换,推导了分数阶导数Merchant模型中的应力–应变关系;引入弹性-黏弹性对应原理,得到横观各向同性分数阶黏弹性饱和软土地基的边界元解答;考虑桩-土界面处的位移协调,将群桩有限元求解方程和地基边界元解答进行耦合,推导出群桩-土相互作用方程;再根据群桩承台的位移协调条件,求解得到群桩基础状态量的时变解答;基于以上理论,设计了数值算例,以验证方法的正确性,并分析了分数阶次对群桩时效行为的影响。 展开更多
关键词 分数阶导数 黏弹性 横观各向同性 多层饱和软土地基 轴向受荷群桩 边界元-有限元耦合法
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三维渗透各向异性层状地基Biot固结分析 被引量:3
14
作者 艾智勇 董洲 +1 位作者 成怡冲 吴超 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第12期79-84,共6页
从渗透各向异性三维Biot固结问题的基本控制方程出发,引入中间变量和Laplace-Fourier积分变换,构造出两组变换域内的状态方程,利用Cayley-Hamilton定理得到渗透各向异性单层地基三维Biot固结问题的传递矩阵;根据边界条件和层间连续条件... 从渗透各向异性三维Biot固结问题的基本控制方程出发,引入中间变量和Laplace-Fourier积分变换,构造出两组变换域内的状态方程,利用Cayley-Hamilton定理得到渗透各向异性单层地基三维Biot固结问题的传递矩阵;根据边界条件和层间连续条件,并结合传递矩阵的性质和Laplace-Fourier逆变换技术,从而求解出渗透各向异性层状地基三维Biot固结问题。此外,编制相应的程序,并将计算结果进行分析和比较,结果表明土体的渗透各向异性性质对固结过程有较显著的影响。 展开更多
关键词 渗透各向异性 三维Biot固结 层状地基
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解析层元法求解层状地基非轴对称荷载问题 被引量:7
15
作者 艾智勇 曾文泽 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1078-1081,共4页
从弹性层状地基非轴对称问题的解析解出发,推导出Hankel积分变换域内单层地基的解析层元,即对称的精确刚度矩阵;然后根据有限层法原理组合相邻层元得到总刚度矩阵,并结合边界条件,求解总刚度矩阵形成的代数方程,得到层状地基非轴对称问... 从弹性层状地基非轴对称问题的解析解出发,推导出Hankel积分变换域内单层地基的解析层元,即对称的精确刚度矩阵;然后根据有限层法原理组合相邻层元得到总刚度矩阵,并结合边界条件,求解总刚度矩阵形成的代数方程,得到层状地基非轴对称问题在Hankel积分变换域内的解答;最后应用Hankel逆变换技术,得到物理域内的解。编制了相应的计算程序,分析了非轴对称荷载作用下多层地基沿径向的地表水平位移性状。 展开更多
关键词 解析层元 层状地基 非轴对称荷载 HANKEL变换
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渗透各向异性土层的平面应变固结 被引量:7
16
作者 艾智勇 吴超 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2009年第11期1349-1356,共8页
提出了一种有效的可供选择的分析方法,来研究渗透各向异性多孔弹性土层的平面应变固结问题.从饱和多孔弹性土体的控制方程出发,建立了在Laplace-Fourier变换域内,土层中地基表面(z=0)和深度z处基本变量之间的关系.结合边界条件,得到了... 提出了一种有效的可供选择的分析方法,来研究渗透各向异性多孔弹性土层的平面应变固结问题.从饱和多孔弹性土体的控制方程出发,建立了在Laplace-Fourier变换域内,土层中地基表面(z=0)和深度z处基本变量之间的关系.结合边界条件,得到了变换域内渗透各向异性有限土层的平面应变Biot固结问题的精确解.通过Laplace-Fourier逆变换,得到了物理域内的真实解.平面应变Biot固结土层的数值分析结果显示:渗透各向异性对土层的固结行为,有比较显著的影响. 展开更多
关键词 平面应变固结 有限土层 渗透各向异性 Laplace—Fourier变换
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有限土层轴对称Biot固结的一个新的解析解 被引量:7
17
作者 艾智勇 王全胜 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2008年第12期1472-1478,共7页
提出一个新的解析方法来研究有限土层的轴对称Biot固结.从轴对称Biot固结的控制方程出发,结合Laplace变换的微分性质,建立了Laplace和Hankel变换域内有限土层地基表面(z=0)和任意深度z处基本变量之间的关系.然后结合有限土层的边界条件... 提出一个新的解析方法来研究有限土层的轴对称Biot固结.从轴对称Biot固结的控制方程出发,结合Laplace变换的微分性质,建立了Laplace和Hankel变换域内有限土层地基表面(z=0)和任意深度z处基本变量之间的关系.然后结合有限土层的边界条件,推导出Laplace和Hankel变换域内任意一点的解析解.通过进行Laplace逆变换和Hankel逆变换得到了物理域内的解.编制了计算程序,并对有限土层轴对称固结进行了数值分析. 展开更多
关键词 轴对称Biot固结 有限土层 LAPLACE变换 HANKEL变换
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分层地基上矩形刚性基础的基底反力、沉降和倾斜计算 被引量:8
18
作者 艾智勇 吴超 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2008年第1期113-119,共7页
从直角坐标系下三维弹性力学控制方程出发,通过关于x,y的二维Fourier变换得到关于z的一阶常微分方程组,运用Cayley-Hamilton定理得到了单层地基的传递矩阵;然后根据边界条件和层间接触条件,并利用传递矩阵法,得到了分层地基在表面受矩... 从直角坐标系下三维弹性力学控制方程出发,通过关于x,y的二维Fourier变换得到关于z的一阶常微分方程组,运用Cayley-Hamilton定理得到了单层地基的传递矩阵;然后根据边界条件和层间接触条件,并利用传递矩阵法,得到了分层地基在表面受矩形均布荷载时地基表面的位移解;在此基础上对分层地基上矩形刚性基础的基底反力、沉降和倾斜进行了分析和计算。编制了相应的程序,并将数值计算结果进行了比较和分析。结果表明:土的成层性对基底反力没有影响,但对中心沉降和倾斜影响较大;矩形刚性基础受偏心荷载时,靠近荷载作用一侧的基底反力和沉降均较大。 展开更多
关键词 传递矩阵 分层地基 矩形刚性基础 基底反力 沉降 倾斜
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平面应变Biot固结的解析层元 被引量:3
19
作者 艾智勇 曹国军 成怡冲 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期401-407,共7页
提出用解析层元法有效地解决任意深度单层土的平面应变Biot固结问题.从Biot固结问题的控制方程出发,采用特征值法在Laplace-Fourier变换域内推导出一个精确对称的解析层元刚度矩阵.通过表示单层土广义力和广义位移之间关系的解析层元,... 提出用解析层元法有效地解决任意深度单层土的平面应变Biot固结问题.从Biot固结问题的控制方程出发,采用特征值法在Laplace-Fourier变换域内推导出一个精确对称的解析层元刚度矩阵.通过表示单层土广义力和广义位移之间关系的解析层元,并结合土层的边界条件,推导出土层任意点的解答;物理域内的真实解可以通过Laplace-Fourier数值逆变换进一步获得.通过数值计算验证理论的正确性,研究了土层性质及时间因素对固结的影响. 展开更多
关键词 解析层元 平面应变Biot固结 Laplace-Fourier变换 特征值法
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基于解析层元法的成层半平面地基移动荷载动力响应研究 被引量:6
20
作者 艾智勇 刘文杰 +1 位作者 任广鹏 刘春林 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期237-242,共6页
解析层元法具有较高的计算效率和数值稳定性,为此基于解析层元法研究移动荷载作用下层状各向同性地基的平面应变动力响应问题。假定研究坐标系随移动荷载同步移动,移动荷载相对于移动坐标系处于相对静止状态,从而将移动荷载作用下的动... 解析层元法具有较高的计算效率和数值稳定性,为此基于解析层元法研究移动荷载作用下层状各向同性地基的平面应变动力响应问题。假定研究坐标系随移动荷载同步移动,移动荷载相对于移动坐标系处于相对静止状态,从而将移动荷载作用下的动力问题转化为准静态问题。结合移动坐标系下的控制方程和傅里叶变换方法,推导出单层有限厚度和半空间土体在傅里叶变换域内的解析层元。根据有限层法原理组装各土层的解析层元得到总刚度矩阵,再结合边界条件求解总刚度矩阵方程在积分变换域内的解。然后,利用傅里叶积分逆变换将变换域内的解答转换为物理域内的解。最后,通过算例验证本文理论的正确性,并分析荷载移动速度、荷载作用深度、成层性及地基加固厚度与加固效果等对成层地基动力响应的影响。研究表明:地基的竖向位移和竖向应力随荷载移动速度的提高而不断增大,当移动速度接近土体的剪切波速时,地基竖向位移和竖向应力均迅速增加;移动荷载作用下地基的成层性对土体的竖向位移有较大的影响,且主要受地基表层土体性质的影响;表层土体的加固对减小地基沉降有显著效果,随着加固效果的增加,地表沉降的减小量逐渐降低。 展开更多
关键词 解析层元法 移动荷载 动力响应 成层半平面地基
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