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半无限弹性空间中移动荷载动力响应的频域-波数域比例边界有限元法分析 被引量:3
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作者 雷晓燕 徐斌 徐满清 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期798-805,共8页
基于Fourier积分变换和虚功原理,形成了频域-波数域比例边界有限元法,分析了移动荷载作用下半空间域弹性空间动力响应。首先对半无限域弹性体的动力控制方程进行时间到频域,荷载移动方向的空间域到波数的Fourier积分变换,然后选择比例中... 基于Fourier积分变换和虚功原理,形成了频域-波数域比例边界有限元法,分析了移动荷载作用下半空间域弹性空间动力响应。首先对半无限域弹性体的动力控制方程进行时间到频域,荷载移动方向的空间域到波数的Fourier积分变换,然后选择比例中心,利用虚功原理,在地铁隧道孔洞横截面环向上采用有限元法意义离散,建立了频域-波数域比例边界有限元方程,进而形成了一阶微分矩阵方程形式的半无限空间动力刚度。文中理论推导表明:利用文中方法分析半无限域中沿地铁隧道结构纵轴向的移动荷载动力响应问题,不仅可避免无穷边界计算处理误差,而且可极大减小计算分析量。计算结果表明:半无限弹性地基的振动响应随移动荷载速度增大而增大,尤其是当荷载速度增大到土体剪切波速后,振动波传播到土体表面引起土体振动显著增大,土体振动性增大,将会对土体及表面结构的安全性形成一定影响,另一方面土体的振动在沿地铁隧道纵轴向的衰减比竖向慢。 展开更多
关键词 土动力学 半无限弹性空间 虚功原理 移动荷载 频域-波数域比例边界有限元法
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移动荷载作用下半无限弹性空间中地铁隧道动力响应的频域—波数域比例边界有限元法分析 被引量:2
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作者 雷晓燕 徐斌 徐满清 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期77-85,共9页
基于比例边界有限元法与傅里叶积分变换,分析移动荷载作用下半无限弹性空间中地铁隧道动力响应。考虑到移动荷载运动方向与地铁隧道轴线方向的一致性,将半无限弹性空间动力控制方程进行频域—波数域的傅里叶积分变换;在变换域内,隧道径... 基于比例边界有限元法与傅里叶积分变换,分析移动荷载作用下半无限弹性空间中地铁隧道动力响应。考虑到移动荷载运动方向与地铁隧道轴线方向的一致性,将半无限弹性空间动力控制方程进行频域—波数域的傅里叶积分变换;在变换域内,隧道径向采用比例坐标系,环向采用有限元意义离散,在计算域内利用Galerkin法,建立频域—波数域内的比例边界有限元方程,进而推导出半无限空间动力刚度的一阶微分矩阵方程;再利用高频渐近展开和傅里叶积分逆变换,得到时间—空间域系统的动力响应。该方法极大地减小了计算分析量,同时避免了无限边界的计算误差。利用该方法进行实例计算的结果表明:随着荷载移动速度的增大,地铁隧道振动波传播到土体表面,引起的土体振动有放大增强的现象,将会对地铁隧道上部结构的安全性造成一定影响。 展开更多
关键词 隧道动力响应 移动荷载 半无限弹性空间 傅里叶积分逆变换 比例边界有限元法 频域—波数域
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超高层建筑空间巨型框架的地基、基础、上部结构共同工作的简化振动分析 被引量:1
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作者 龚耀清 吴华芹 甄静水 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 2007年第3期322-328,共7页
为超高层建筑空间巨型框架建立了一种新的简化计算模型——半无限大弹性地基-空间杆系-层模型,它由半无限大弹性地基、巨型文克勒弹性地基梁和巨型剪切型弹性地基柱组成(二级框架柱考虑其轴向刚度作为巨型梁的文克勒弹性地基;二级框架... 为超高层建筑空间巨型框架建立了一种新的简化计算模型——半无限大弹性地基-空间杆系-层模型,它由半无限大弹性地基、巨型文克勒弹性地基梁和巨型剪切型弹性地基柱组成(二级框架柱考虑其轴向刚度作为巨型梁的文克勒弹性地基;二级框架梁、柱考虑其弯曲刚度作为巨型柱的剪切型弹性地基),可同时考虑基础结构和上部结构的刚度变化以及地基的弹性变形.算例计算结果表明,新的简化振动分析模型是合理、可行的,可为超高层建筑巨型框架的整体动力特性分析提供一种可行的简化方法,对此类结构的抗震设计具有指导意义. 展开更多
关键词 超高层建筑 空间巨型框架 自由振动分析 无限弹性地基 无限弹性地基-空间杆系-层模型 地基-基础-上部结构共同工作
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断层位错引起的地表重力变化特征研究 被引量:29
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作者 谈洪波 申重阳 李辉 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2008年第4期54-62,共9页
基于均匀、各向同性、无限弹性半空间中有限矩形断层位错引起的地表重力变化的理论,研究了单一断层和两条断层组合错动引起的地表重力变化图像的特征。得到:1)在1条断层错动引起的地表重力变化中,地表高程变化对其影响最大,密度变化和... 基于均匀、各向同性、无限弹性半空间中有限矩形断层位错引起的地表重力变化的理论,研究了单一断层和两条断层组合错动引起的地表重力变化图像的特征。得到:1)在1条断层错动引起的地表重力变化中,地表高程变化对其影响最大,密度变化和水平位移变化的影响相对较小;断层埋深、倾角、错动量的大小和错动方式均对地表重力变化图像的影响较大;2)对两条断层组合情形,断层同一深度分布时,地表重力变化与断层之间的相对位置密切相关;断层不同深度分布时,地表重力变化主要受浅部断层的影响,但深部断层错动也可能对地表重力变化产生较大的影响。 展开更多
关键词 断层位错模型 均匀介质 无限弹性空间 断层组合 重力变化
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断层位错引起的地表形变特征 被引量:12
5
作者 谈洪波 申重阳 +1 位作者 李辉 李冀 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2009年第3期42-49,共8页
基于连续、各向同性、弹性半无限空间中有限矩形断层位错引起的地表形变理论,研究了单一断层和两条断层组合错动引起的地表形变图像特征。得到:1)对于单一断层错动,地表形变特征与断层错动方式密切相关,断层埋深、倾角和错动量的大小对... 基于连续、各向同性、弹性半无限空间中有限矩形断层位错引起的地表形变理论,研究了单一断层和两条断层组合错动引起的地表形变图像特征。得到:1)对于单一断层错动,地表形变特征与断层错动方式密切相关,断层埋深、倾角和错动量的大小对地表形变分布也有较大影响;2)对两条断层组合情形,断层同一深度分布时,地表形变与断层之间的相对位置密切相关;断层不同深度分布时,地表形变主要受浅部断层的影响。 展开更多
关键词 断层位错模型 各向同性弹性无限空间 断层组合 地表形变 特征
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Mindlin解积分的方形荷载竖向应力系数初等解 被引量:3
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作者 邱明兵 高文生 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期655-662,共8页
在求解端阻在土中的应力时通常假定端阻为集中力,使得桩端附近应力突增,与实际应力的误差极大,无法有效考察桩端附近土体的应力分布特征。本文基于Mindlin应力解,利用积分代换和回代,求出方形均布荷载作用下半无限空间内任意一点的竖向... 在求解端阻在土中的应力时通常假定端阻为集中力,使得桩端附近应力突增,与实际应力的误差极大,无法有效考察桩端附近土体的应力分布特征。本文基于Mindlin应力解,利用积分代换和回代,求出方形均布荷载作用下半无限空间内任意一点的竖向应力系数初等解。当荷载深度接近0时,理论上该解退化为Boussinesq解,通过计算可知二者得出的应力系数一致。本文还首次给出了应力系数沿荷载埋深衰减的规律,当荷载埋深与宽度比小于1.0时,衰减很快;当大于1.0时,则衰减较慢,且逼近0.5。对方形端阻应力系数和圆形端阻应力系数进行比较发现,在桩端2倍桩径范围内的应力系数差别仅为约20%,在2倍桩径之外,两种应力系数一致。因此,用方形端阻应力系数替代圆形端阻应力系数产生的误差较小。按照本文的积分方法,还可以求解矩形分布荷载下的应力场和位移场。本初等解也可为研究基坑开挖产生的应力场提供参考。 展开更多
关键词 MINDLIN解 均布荷载 初等解 弹性无限空间
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土质地基上受集中力作用的有限长梁内力分析 被引量:3
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作者 李立 刘东燕 《重庆建筑大学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期73-77,共5页
为了使理论结果能尽可能准确地反应实际情况,就土质地基上受多个集中力作用的有限长梁的内力计算方法进行了对比分析。采用基于W inkler假定的计算方法和基于弹性半无限空间理论的计算方法,通过理论分析这两种计算方法的差异,并采用FLA... 为了使理论结果能尽可能准确地反应实际情况,就土质地基上受多个集中力作用的有限长梁的内力计算方法进行了对比分析。采用基于W inkler假定的计算方法和基于弹性半无限空间理论的计算方法,通过理论分析这两种计算方法的差异,并采用FLAC3D进行数值模拟。计算结果表明基于W inkler假定的计算方法较真实地反应了有限长梁的实际受力情况。 展开更多
关键词 有限长梁 土质地基 Winkler假定 弹性无限空间 FLAC
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