基本顶弹性基础边界薄板模型分析(Ⅰ)——初次破断 被引量：18

1

作者 谢生荣 陈冬冬 +3 位作者 孙颜顶 郜明明 孙运江 施伟 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1360-1368,共9页

建立基本顶弹性基础边界弹性薄板力学模型,运用偏微分方程有限差分方法,研究了推进步距、弹性基础系数、基本顶厚度与弹性模量对基本顶主弯矩与破断位置的影响,得出:基本顶厚度或弹性模量增大时,中部最大主弯矩M_z增大、长边与短边绝对... 建立基本顶弹性基础边界弹性薄板力学模型,运用偏微分方程有限差分方法,研究了推进步距、弹性基础系数、基本顶厚度与弹性模量对基本顶主弯矩与破断位置的影响,得出:基本顶厚度或弹性模量增大时,中部最大主弯矩M_z增大、长边与短边绝对值最大主弯矩M_c,M_d减小;步距增大时,M_z,M_c,M_d均增大、M_z增长幅度较小;弹性基础系数增大时,M_z减小、M_c,M_d增大;根据主弯矩破断准则得出:推进步距或弹性基础系数小时基本顶中部先破断、反之长边超前煤壁先破断;基本顶厚度或弹性模量小时长边超前煤壁先破断、反之中部先断裂。基本顶厚度或弹性模量越大超前断裂距离越大;弹性基础系数或步距越大超前断裂距离越小。弹性基础边界时,基本顶存在3类破断顺序:1长边—中部—短边;2长边—短边—中部;3中部—长边—短边。 展开更多

关键词 基本顶 弹性基础 初次破断 弹性薄板 有限差分法

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无砟轨道弹性地基梁板模型 被引量：23

2

作者 赵坪锐 章元爱 +1 位作者 刘学毅 郭利康 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期1-4,共4页

根据无砟轨道的结构和受力特点,采用弹性点支承梁模拟钢轨、板壳单元模拟无砟轨道各结构层,建立无砟轨道弹性地基梁板模型,进行无砟轨道各结构层的荷载弯矩计算,并与弹性地基叠合梁模型及弹性地基梁体模型进行对比。结果表明:弹性地基... 根据无砟轨道的结构和受力特点,采用弹性点支承梁模拟钢轨、板壳单元模拟无砟轨道各结构层,建立无砟轨道弹性地基梁板模型,进行无砟轨道各结构层的荷载弯矩计算,并与弹性地基叠合梁模型及弹性地基梁体模型进行对比。结果表明:弹性地基梁板模型更符合无砟轨道结构的受力特点,能够有效地反映承载层的空间弯曲变形;在该模型的钢轨上施加轮载可直接得到无砟轨道各承载层的纵、横向弯矩,既克服了弹性地基叠合梁模型忽略无砟轨道纵、横向变形协调条件,将纵、横向弯矩分开计算而造成的较大计算误差的缺点,也克服了弹性地基梁体模型层间约束强且计算繁琐的缺点。弹性地基梁板模型计算的结果与遂渝线实测结果基本吻合,验证了模型的合理性和有效性。 展开更多

关键词 弹性地基 梁板模型 无砟轨道 荷载 弯矩 有限元法

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双层隧道衬砌结构静力分析 被引量：7

3

作者 戚乐磊 赵鸿铁 +2 位作者 梁若筠 王步云 高大峰 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 2002年第4期333-337,共5页

针对双层隧道衬砌结构 ,建立了既考虑围岩与结构的相互作用 ,又能考虑车辆活荷载作用的结构计算模型 .采用自编杆系结构有限元计算软件按弹性地基梁法对双层隧道衬砌结构进行了有限元分析 ,得到了衬砌结构在围岩及车辆活荷载共同工作下... 针对双层隧道衬砌结构 ,建立了既考虑围岩与结构的相互作用 ,又能考虑车辆活荷载作用的结构计算模型 .采用自编杆系结构有限元计算软件按弹性地基梁法对双层隧道衬砌结构进行了有限元分析 ,得到了衬砌结构在围岩及车辆活荷载共同工作下的变形情况 ,以及其内力分布状况 。 展开更多

关键词 衬砌 静力分析 双层隧道 弹性地基梁法 有限元法 围岩

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堆载地基与邻近桩基的相互作用分析 被引量：22

4

作者 杨敏 朱碧堂 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 2002年第3期1-5,9,共6页

本文在分析堆载条件下邻近桩基与土体的相互作用时 ,提出了改进弹性地基梁模型 ,采用最小势能原理推导了改进弹性地基梁的有限杆系法平衡方程 ,并编制了相应的分析程序EFBMPP 。

关键词 堆载地基 邻近桩基 土体 最小势能原理 改进弹性地基梁模型 有限杆系统

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弹性半空间地基上空心厚板的荷载应力分析 被引量：4

5

作者 黄卫 华永红 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 1990年第4期75-80,共6页

本文采用有限棱柱法分析了弹性半空间地基上空心厚板的荷载应力,用滑支单元对弹性半空间地基进行单元划分,并处理了板与地基的接触问题.根据这个方法编制了有限棱柱法计算机程序,空心厚板的计算结果与实验结果吻合较好,该程序具有占用... 本文采用有限棱柱法分析了弹性半空间地基上空心厚板的荷载应力,用滑支单元对弹性半空间地基进行单元划分,并处理了板与地基的接触问题.根据这个方法编制了有限棱柱法计算机程序,空心厚板的计算结果与实验结果吻合较好,该程序具有占用内存少,计算时间短,精度高等优点. 展开更多

关键词 弹性基础 空心道面 荷载应力 厚板

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深基坑排桩-圈梁支护结构协同作用研究 被引量：34

6

作者 何建明 白世伟 《岩土力学》 EI CAS CSCD 1997年第3期41-46,共6页

排桩－圈梁的协同作用对深基坑支护结构的变形和内力有着重要的影响，为此对深基坑排极支护结构进行了弹性地基梁有限元分析，得出一些有意义的结论。

关键词 排桩 圈梁 协同作用 深基础 支护结构

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铁路隧道整体道床的沉降与基底状况关系的分析 被引量：12

7

作者 郭飞 刘庆潭 李雅萍 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期40-43,共4页

为查清铁路隧道整体道床破损的原因,研究在列车作用下道床的沉降与基底状况的关系,根据焦柳线银匠界隧道整体道床实际情况建立力学计算模型。采用弹塑性有限元法进行计算,绘出在不同的基底状况下地基弹性模量与铁路隧道整体道床沉降的... 为查清铁路隧道整体道床破损的原因,研究在列车作用下道床的沉降与基底状况的关系,根据焦柳线银匠界隧道整体道床实际情况建立力学计算模型。采用弹塑性有限元法进行计算,绘出在不同的基底状况下地基弹性模量与铁路隧道整体道床沉降的关系曲线。计算得到的沉降值与实际测得的数据吻合。研究表明:道床的沉降和道床下软基被淘空的情况有关,以道床下软基两端逐步向中间被淘空为最不利情况。道床的沉降和基底的弹性模量成非线性关系,在基底弹性模量不断减少的一个较大的范围内,整体道床的沉降比较均匀,而当地基弹性模量降至30 MPa以下时,整体道床的沉降将急剧加大。利用所绘制的关系曲线,并根据查明的道床基底地质情况可预报该区域的沉降,或根据道床的沉降估计道床的基底情况。通过计算还发现,在基岩、侧沟、边墙、人行道和围岩对整体道床的作用中,围岩的作用有限。 展开更多

关键词 整体道床 道床沉降 基底 弹塑性分析 有限元法 铁路隧道

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考虑地基水平变形的弹性基础板有限元分析 被引量：7

8

作者 李文虎 李同春 王祥来 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2005年第1期89-92,共4页

用任意四边形板单元离散弹性基础板,将基础板按平面问题加薄板弯曲问题进行描述.假设 地基与板之间在板单元中心处通过链杆连接,且各链杆作用在地基表面上的力均匀分布在与板相 对应的地基表面单元上.用高斯积分法建立了各链杆处的位移... 用任意四边形板单元离散弹性基础板,将基础板按平面问题加薄板弯曲问题进行描述.假设 地基与板之间在板单元中心处通过链杆连接,且各链杆作用在地基表面上的力均匀分布在与板相 对应的地基表面单元上.用高斯积分法建立了各链杆处的位移与所有地基反力(包括垂直方向和 水平方向)之间的关系式,并对该式求逆获得了地基的柔度矩阵.在此基础上根据板与地基之间的 位移协调条件和静力平衡条件建立了考虑板与地基相互作用以板的节点位移为未知量的有限元方 程.通过算例说明了考虑地基水平变形对地基反力的影响,并验证了计算方法的正确性. 展开更多

关键词 任意四边形板单元 高斯积分 半无限地基 有限元 地基水平变形

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地基系数法在岩体抗滑桩内力计算中的应用 被引量：18

9

作者 戴自航 彭振斌 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期98-104,118,共8页

指出抗滑桩内力计算的传统方法之地基系数法应用于岩体抗滑桩时 ,存在的一些问题 .对此 ,首先根据刚性抗滑桩的受力和变形特性 ,推导了地基系数法计算刚性桩内力的计算公式 ;其次根据弹性抗滑桩的受力和变形特性 ,导出了有限差分格式 ,... 指出抗滑桩内力计算的传统方法之地基系数法应用于岩体抗滑桩时 ,存在的一些问题 .对此 ,首先根据刚性抗滑桩的受力和变形特性 ,推导了地基系数法计算刚性桩内力的计算公式 ;其次根据弹性抗滑桩的受力和变形特性 ,导出了有限差分格式 ,用以分析弹性桩全桩的内力 .同时 ,采用MATL AB数学软件 ,编写了基于文中所推公式的刚性和弹性抗滑桩内力计算程序 ,可完成全部计算和将计算结果转换成理想的可视化图形 .对于刚性抗滑桩 ,计算结果是精确的 ;对于弹性抗滑桩 ,计算结果的精度优于传统的查表手算法 . 展开更多

关键词 地基系数法 刚性抗滑桩 弹性抗滑桩 有限差分法 MATLAB 内计计算 岩体抗滑桩

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抛物线荷载下双参数弹性地基梁的计算 被引量：13

10

作者 王国体 施晋 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2006年第7期905-907,共3页

采用双参数地基模型来改进Winkler地基模型,并用有限差分法求解任意线荷载下的地基梁的微分方程,得到便于工程计算的线性方程组;通过变换参数和荷载,进一步研究参数和荷载对弹性地基梁挠度的影响,探讨地基与梁的共同作用的一般规律。采... 采用双参数地基模型来改进Winkler地基模型,并用有限差分法求解任意线荷载下的地基梁的微分方程,得到便于工程计算的线性方程组;通过变换参数和荷载,进一步研究参数和荷载对弹性地基梁挠度的影响,探讨地基与梁的共同作用的一般规律。采用双参数的理论较Winkler模型,计算较简便,也更符合地基受力、变形特点。 展开更多

关键词 差分法 双参数 弹性地基梁 抛物线荷载

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弹性地基上框架结构内力计算方法 被引量：5

11

作者 汪基伟 提桂娟 冷飞 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期563-567,共5页

将框架结构的地基梁单元细分,由弹性力学中的地基沉陷公式求得与细分后梁单元结点相对应的地基柔度矩阵,对柔度矩阵求逆得到地基刚度矩阵,与框架结构刚度矩阵叠加形成总体刚度矩阵;设置虚梁考虑边荷载;通过求解确定地基集中反力为受拉... 将框架结构的地基梁单元细分,由弹性力学中的地基沉陷公式求得与细分后梁单元结点相对应的地基柔度矩阵,对柔度矩阵求逆得到地基刚度矩阵,与框架结构刚度矩阵叠加形成总体刚度矩阵;设置虚梁考虑边荷载;通过求解确定地基集中反力为受拉的结点,消除这些结点对地基刚度的贡献,进而考虑地基与地基梁的脱开问题;由梯形分布荷载作用下的梁单元固端剪力系数矩阵,建立由结点处地基集中反力求地基分布反力的关系式,形成了完善的半解析弹性地基上框架结构内力与地基反力求解方法,算例表明该方法有很好的精度。同时通过算例发现,不同地基模型对结构的总沉陷影响较大,但对结构内力、地基反力和沉陷差影响较小。 展开更多

关键词 平面框架 弹性地基梁 地基模型 平面杆系有限元

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坞式结构有限元仿真模拟及施工过程对底板受力影响分析 被引量：4

12

作者 曹周红 练继建 刘晓平 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2013年第4期326-331,共6页

大型船闸底板表面经常会产生顺水流方向的纵向裂缝,常规设计方法无法解释.引入土体渗流固结理论,建立模拟船闸施工过程的有限元仿真模型,对比常规设计方法计算结果,从另一角度进一步分析底板开裂原因,认为常规设计方法是一种瞬态整体分... 大型船闸底板表面经常会产生顺水流方向的纵向裂缝,常规设计方法无法解释.引入土体渗流固结理论,建立模拟船闸施工过程的有限元仿真模型,对比常规设计方法计算结果,从另一角度进一步分析底板开裂原因,认为常规设计方法是一种瞬态整体分析方法,既没有考虑船闸施工过程,也没有考虑土体沉降过程时间特性,对底板上表面应力计算存在较大偏差,建议设计时采用仿真方法进行计算分析. 展开更多

关键词 水工结构 弹性地基梁 有限单元法 船闸 底板 裂缝

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考虑地基分布反力的弹性基础板有限元计算 被引量：3

13

作者 刘晓青 李同春 李文虎 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2004年第2期51-54,共4页

按平面问题与薄板弯曲问题描述基础板,建立了基础板同地基接触面上的节点位移与板中心面位移之间的转换关系式.假设板上荷载按分布力形式传递到地基中,根据半无限空间上某节点力与该处的位移关系,用高斯积分法建立了地基表面分布力与节... 按平面问题与薄板弯曲问题描述基础板,建立了基础板同地基接触面上的节点位移与板中心面位移之间的转换关系式.假设板上荷载按分布力形式传递到地基中,根据半无限空间上某节点力与该处的位移关系,用高斯积分法建立了地基表面分布力与节点位移关系表达式.据此,再根据地基与板间的位移协调及静力平衡条件,建立了以板的中心面位移为未知量的有限元方程.算例表明,考虑地基分布反力十分必要. 展开更多

关键词 分布反力 弹性基础板 半无限地基 有限单元法 薄板弯曲 节点位移

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线性分布基床系数弹性地基梁有限单元法改进 被引量：8

14

作者 冯又全 杨敏 陈俊岭 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期3027-3034,共8页

弹性地基梁法常用于研究土和结构的相互作用,对于均布荷载和边界条件简单的弹地基梁,采用理论解即可方便地进行计算。侧向荷载作用下桩体、嵌入式挡墙一般根据弹性地基梁理论进行分析,并假定基床系数随深度增加。对于基床系数呈线性分... 弹性地基梁法常用于研究土和结构的相互作用,对于均布荷载和边界条件简单的弹地基梁,采用理论解即可方便地进行计算。侧向荷载作用下桩体、嵌入式挡墙一般根据弹性地基梁理论进行分析,并假定基床系数随深度增加。对于基床系数呈线性分布或呈均匀分布但边界条件复杂的弹性地基梁理论求解困难,通常采用有限差分法或有限单元法近似求解。采用有限单元法计算线性分布基床系数弹性地基梁时,若单元划分数量不够,就存在计算精度不足的问题。采用加权余量法推导了更为精确的2节点5次位移函数和相应的单刚矩阵,得出了线性分布荷载作用下挠度的5次多项式近似解,从而实现只需划分很少的单元数,节点位移及单元内位移的分布即可达到较高的计算精度,极大地提高了计算效率,单元内力的分布可直接由位移函数导出,简化了后处理计算程序。 展开更多

关键词 弹性地基梁 线性分布 基床系数 有限单元法 单刚矩阵 位移函数

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路堤式U型结构有限元分析 被引量：10

15

作者 张劲松 郭超 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2012年第2期13-18,共6页

研究目的:由于城际轨道交通、客运专线等高速铁路穿越经济发达地区,铁路用地紧张,轨道对路基工后沉降的要求较高。路堤式U型结构既能节省用地,同时又能提高路堤的稳定性,降低路基的工后沉降,为地质条件较差的平原区修建城际轨道交通、... 研究目的:由于城际轨道交通、客运专线等高速铁路穿越经济发达地区,铁路用地紧张,轨道对路基工后沉降的要求较高。路堤式U型结构既能节省用地,同时又能提高路堤的稳定性,降低路基的工后沉降,为地质条件较差的平原区修建城际轨道交通、客运专线等高速铁路路基提供借鉴。研究结论:通过对路堤式U型结构的受力和变行规律分析,得出了底板和边墙的应力应变随结构高度和厚度的变化规律。底板和边墙的X轴方向弯矩是控制弯矩,底板弯矩的最大值在边墙处,边墙弯矩的最大值在底部。路堤式U型结构的整体稳定性较高,变形较小,能够有效控制路基变形。 展开更多

关键词 路堤 U型结构 有限元 弹性地基

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组合荷载作用下扩底基础地基土体破坏模式及滑动面几何特征分析 被引量：6

16

作者 崔强 张振华 +1 位作者 安占礼 鲁先龙 《电网与清洁能源》 2013年第3期12-18,共7页

上拔稳定性分析是输电线路杆塔基础优化设计的关键,直接影响线路工程的安全运行及经济造价。目前电力行业标准DL/T5219-2005给出了原状土扩底基础上拔承载力"剪切法"计算公式,然而该公式是基于仅仅承受竖向荷载作用下上拔土... 上拔稳定性分析是输电线路杆塔基础优化设计的关键,直接影响线路工程的安全运行及经济造价。目前电力行业标准DL/T5219-2005给出了原状土扩底基础上拔承载力"剪切法"计算公式,然而该公式是基于仅仅承受竖向荷载作用下上拔土体呈对称状的圆弧形回转面的假设条件下得出的,而实际基础同时承受水平荷载作用,并对基础的稳定性产生非常大的影响。针对这一问题,基于弹塑性理论,采用有限差分方法,对戈壁滩地基土中扩底基础地基土体的变形破坏进行了数值分析,提出了地基土体达到极限平衡状态时的判定准则,并分析得出上拔和水平组合荷载作用下扩底基础周围土体滑动面几何形态的概化模型。该研究成果可为输电线路杆塔基础上拔承载力计算方法的修正和完善提供理论依据。 展开更多

关键词 扩底基础 组合荷载 滑动面 弹塑性理论 有限差分法

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圆形水池底板与池壁的相互作用 被引量：6

17

作者 夏桂云 李传习 张建仁 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期345-350,共6页

考虑圆形水池池壁剪切变形的影响,基于底板对池壁的径向约束作用和弯曲约束作用,将圆形水池底板与池壁的相互作用简化成端部受切向弹性约束和转动弹性约束下的弹性地基Timoshenko梁。利用自编程序和Ansys对底板环形简支的圆形水池在均... 考虑圆形水池池壁剪切变形的影响,基于底板对池壁的径向约束作用和弯曲约束作用,将圆形水池底板与池壁的相互作用简化成端部受切向弹性约束和转动弹性约束下的弹性地基Timoshenko梁。利用自编程序和Ansys对底板环形简支的圆形水池在均布荷载作用下的受力进行分析,比较考虑以及不考虑池壁剪切变形影响、底板与池壁相互作用共4种工况的受力状态。研究结果表明:圆形水池底板与池壁的相互作用明显,对内力和变形影响巨大,池壁剪切变形影响较小。 展开更多

关键词 圆形水池 剪切变形 弹性地基梁 有限元方法 径向约束刚度 弯曲约束刚度

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基于转角模态小波分析的弹性地基梁损伤识别研究 被引量：8

18

作者 管德清 黄燕 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期44-47,共4页

基于转角模态小波变换研究了带刚度下降段的弹性地基梁损伤识别问题,提出了采用文克尔地基力学模型,用等效刚度代替梁内损伤段的刚度,通过有限元计算求解损伤梁的转角模态参数,来识别梁内刚度下降段位置的方法。以两端简支弹性地基梁为... 基于转角模态小波变换研究了带刚度下降段的弹性地基梁损伤识别问题,提出了采用文克尔地基力学模型,用等效刚度代替梁内损伤段的刚度,通过有限元计算求解损伤梁的转角模态参数,来识别梁内刚度下降段位置的方法。以两端简支弹性地基梁为例,分别考虑了梁单独损伤、弹簧单独损伤、梁和弹簧同时损伤且损伤位置不同的三种情况,通过建立带损伤段梁的有限元模型,用Lanczos法对结构的转角模态进行了计算分析;再应用mexh小波对其进行连续小波变换,通过小波系数模极大值点判断梁内刚度下降段的位置。数值算例验证了方法的有效性,研究对工程结构损伤诊断的应用具有参考价值。 展开更多

关键词 弹性地基梁 损伤识别 转角模态 小波变换 有限元

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基于变分原理的整体道床结构动力有限元分析 被引量：4

19

作者 王祥秋 杨林德 高文华 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期99-102,共4页

根据国内外铁路隧道整体道床的建设经验,针对弹性支承块式整体道床结构,建立轨道-道床底板-底部垫层相互作用的粘弹性地基梁模型。依据弹性梁动力分析的第一类变量广义HAMILTON拟变分原理,推导出了粘弹性地基上弹性地基梁的动力分析方程... 根据国内外铁路隧道整体道床的建设经验,针对弹性支承块式整体道床结构,建立轨道-道床底板-底部垫层相互作用的粘弹性地基梁模型。依据弹性梁动力分析的第一类变量广义HAMILTON拟变分原理,推导出了粘弹性地基上弹性地基梁的动力分析方程,建立了相应的有限元解析方法对整体道床结构的动力响应特征与影响因素进行分析。研究成果对优化整体道床结构的设计参数,分析其动力稳定性具有重要意义。 展开更多

关键词 整体道床 粘弹性地基梁 变分原理 动力分析

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基坑悬臂支护桩的双参数有限差分算法研究 被引量：4

20

作者 陈林靖 王志刚 戴自航 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2016年第6期1222-1229,共8页

在现行基坑规范建议的单参数法的基础上,推导了基坑悬臂支护桩双参数弹性地基有限差分法,将支护桩视为整体,等距离离散化,采用统一的有限差分格式以简化求解格式,并对计算出的土反力超过极限被动土压力的部分进行应力修正,有效地提高了... 在现行基坑规范建议的单参数法的基础上,推导了基坑悬臂支护桩双参数弹性地基有限差分法,将支护桩视为整体,等距离离散化,采用统一的有限差分格式以简化求解格式,并对计算出的土反力超过极限被动土压力的部分进行应力修正,有效地提高了计算精度与效率。以实际工程为例,根据现场监测值反演出地基抗力双参数m和n,将有限差分法的计算值与实测数据进行对比,结果显示吻合良好。从而说明在满足相同精度的条件下,该有限差分法更简便,更具优势。同时讨论了抗剪强度参数及嵌固深度等因素对应力修正的影响,获得了一些有益于工程的结论。 展开更多

关键词 悬臂支护桩 双参数弹性地基梁法 有限差分法 应力修正

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