冲击荷载下简支道面板响应分析

建立了冲击荷载作用下粘弹性地基上弹性道面板力学计算模型,比较真实的反映了工程实际情况,对简支边界条件下板的运动方程,采用有限傅立叶变换等手段进行了求解。并对比了其与自由边界条件下道面板的弯沉,说明以简支边界作为场道工程中刚性道面板的边界条件进行求解,会增加混凝土材料的用量。     

冲击荷载下双参数粘弹性地基矩形板的振动分析

机场刚性道面是通过具有一定传荷能力的接缝,达到共同工作的目的,基于此建立了冲击荷载作用下双参数粘弹性地基上四边弹性嵌固矩形板的新型力学模型。利用变分原理、Laplace变换和互等功定理求解了该系统的位移解析解,计算了弹性地基和粘弹性地基上有限矩形板的动力响应,探讨了地基参数和弹性嵌固边界刚性系数对板的动态响应的影响。得到了冲击荷载下双参数粘弹性地基矩形板系统参数影响的动力特性规律。该研究结果可为路面结构的动力响应分析、板厚设计、参数识别和质量评价等提供理论依据。     

弹性地基板在移动荷载作用下的振动分析

建立了移动荷载作用下,弹性半空间地基上四边弹性支撑有限板的一种新型力学模型,并以单位力作用下的简支矩形板为基本系统,通过简化约束,利用互等功定理及变分法原理,求解出了在移动荷载作用下该矩形板的解析解.根据机场工程中实测的道面板弯沉值,利用此解析解反算出了板边弹性支撑的刚度系数.通过该方法就可以确定刚性道面板间的接缝传荷能力,从而使道面板的设计更加经济合理.     

弹性地基板在移动荷载作用下的振动分析

建立了移动荷载作用下，弹性半卒间地基上四边弹性支撑有限板的一种新型力学模型，并以单位力作用下的简支矩形板为基本系统，通过简化约束，利用互等功定理及变分法原理，求解出了在移动荷载作用下该矩形板的解析解。根据机场工程中实测的道面板弯沉值，利用此解析解反算出了板边弹性支撑的刚度系数。通过该方法就可以确定刚性道面板间的接缝传荷能力，从而使道面板的设计更加经济合理。     

双参数粘弹性地基矩形板的振动分析

建立了冲击荷载作用下双参数粘弹性地基上四边弹性嵌固矩形板的一种新型力学模型,利用Laplace变换,变分原理及互等功定理求解了该系统的位移解析解,并进一步讨论了地基参数和弹性支撑刚性系数对板的位移的影响。经过实例计算,表明结果正确,该研究结果可为路面结构的动力响应分析和质量评价提供一些理论依据。     

双参数粘弹性地基矩形板的振动分析

建立了冲击荷载作用下双参数粘弹性地基上四边弹性嵌固矩形板的一种新型力学模型,利用Laplace变换,变分原理及互等功定理求解了该系统的位移解析解,并进一步讨论了地基参数和弹性支撑刚性系数对板的位移的影响.经过实例计算,表明结果正确,该研究结果可为路面结构的动力响应分析和质量评价提供一些理论依据.     

边界弹性支撑地基板在移动荷载作用下的振动分析

刚性道面的接缝都具有一定的传荷能力,充分考虑此点可使设计更为经济合理,因此把刚性道面板建立为运动荷载作用下,弹性半空间地基上四边具有弹性支撑有限矩形板,此模型为一种新的力学模型。然后以单位力作用下的四边简支矩形板为基本系统,通过简化约束,考虑板挠曲面微分方程与振型函数在数学及力学上的相似性并利用互等功定理及变分法原理,求解出在匀速移动荷载作用下该矩形板的动力响应解析解。最后根据机场工程中实测的道面板弯沉值,利用此解析解反算出了板四边弹性支撑的刚度系数。通过该方法可以寻找接缝板动力挠度响应问题的一般规律,进而为从理论上找出动态接缝传荷(传剪)能力问题的一般规律提供参考,最终使有限矩形道面板的设计更加有效合理。     

圆形水池底板内力计算方法的分析探讨

根据圆形水池基础形式的不同,对圆形水池的底板计算方法进行了分析归纳。介绍了在天然地基条件下,大直径圆形水池底板内力计算常采用的弹性地基法和弹性地基梁解析法的计算原理及方法。探讨了在软土地基条件下或其他不适宜采用天然地基时,采用桩基圆板的计算模型及方法。给出两个不同条件下的工程算例,示范了不同计算方法在实际工程中的应用。     

文克勒地基板在条形均布荷载作用下的极限承载力

文克勒地基板在条形均布荷载作用下,荷载区域中部板内弯矩最先达到屈服弯矩Ms,板底出现裂缝。当不计板体的残余弯曲强度时,裂缝由下而上贯穿板体,地基板失去承载能力。当考虑板体的残余弯曲强度时,裂缝处的弯矩下降为M0,在距离荷载中心tm的地方,出现第二极限弯矩Mm;当Mm达到屈服弯矩Ms时,地基板表面出现新的裂缝,板体失去承载能力。当不计板体的横向差异时,条形均布荷载作用下的文克勒地基板可简化为弹性地基梁模型进行求解。现借助弹性地基梁模型,推导了集中荷载、条形均布荷载作用下地基板(梁)的弹性解和极限承载力的解,丰富了水泥混凝土地坪、堆场和路面等铺面结构设计的理论,研究成果已在《钢锭铣削型钢纤维混凝土应用技术规程》中应用。     

不同弹性地基板的力学响应分析

以薄板理论为前提,通过汉克尔积分变换,推导在圆形均布荷载作用下k(文克勒)地基、E(半空间)地基,以及双参数地基3种不同弹性地基上无限大板的挠度和弯矩的解析解,得到在不同地基和荷载半径条件下荷载中心点的挠度系数、弯矩系数值,以及沿板半径方向的弯沉盆。分析3种地基模型及荷载半径对板力学响应量的影响差异。     

移动荷载下粘弹地基上刚性道面板弯沉求解

文中以一种更符合机场刚性道面实际情况的力学计算模型——移动荷载作用下粘弹性地基上无限大弹性薄板系统来研究道面弯沉的求解。应用线性系统的叠加原理和坐标变换,建立求解系统的动力响应广义积分公式,把运动荷载问题转化为获取位移脉冲响应函数。利用拉普拉斯和汉克尔变换求板在瞬时点源荷载作用下的解,再结合广义积分得到道面板在移动荷载作用下的弯沉解析解。     

深埋式混凝土桥头搭板结构计算分析

传统的浅埋式桥头搭板在使用过程中常会出现板底脱空甚至断裂的问题。以深埋式桥头搭板处治结构为主要研究对象,通过有限单元法分别建立深埋式、浅埋式桥头搭板力学模型,并运用Winkler弹性地基梁理论对两种搭板结构进行对比验算。结果表明:相对于浅埋式桥头搭板结构,采用深埋式桥头搭板处治结构可以有效减小台背地基沉降、搭板挠曲变形和板底应力,增强地基刚度,从而缓解桥头跳车和桥头搭板断裂问题。     

水泥混凝土路面脱空状况下的弯沉分析

采用Winkler地基不等平面尺寸双层双块板模型,分析了基层横向超宽Ba、板角脱空尺寸Lv及不同结构组合对板中、板角弯沉及弯沉传荷效率W、弯沉指数DI的影响。结果表明,不同结构组合中,板中、板角弯沉不同,基层超宽Ba、板角脱空尺寸Lv的变化对板角弯沉影响比较显著,对板中弯沉影响不大。弯沉传荷效率W、弯沉比DI随脱空量变化曲线具有相关性。分析结果可用于水泥混凝土路面板底脱空的评价。     

车辆荷载作用下脱空地基上CRCP板的挠度研究

基于连续配筋混凝土路面板挠度等效原则,转换了板中车辆集中荷载时的荷载作用模式。运用弹性薄板理论,推导出车辆集中荷载作用于板中时脱空的连续配筋混凝土路面板的挠度计算公式,同时运用有限元挠度计算结果对理论公式挠度计算结果进行了对比验证,两者基本吻合。     

水泥混凝土路面临界荷位研究

基于Winkler弹性地基模型假设,结合多轴化、重载化的交通运载趋势,考虑不同温度梯度对水泥混凝土路面受力情况的影响,对各种车型位于不同荷载作用位置时的水泥混凝土路面受力状态进行有限元分析,确定不同荷载应力与温度应力耦合作用下水泥混凝土路面的临界荷位,为采用不同设计标准的各种设计方法提出选取临界荷位的合理建议。结果表明,若以板中荷载疲劳应力破坏为设计标准,当水泥混凝土路面处于正温度梯度或零温度梯度时,其临界荷位为车辆载重轴作用于纵缝边缘中部位置;当水泥混凝土路面处于负温度梯度时,临界荷位为车辆相邻两轴作用于同一块路面板的前后两端位置;若以板角挠度破坏为设计标准,无论水泥混凝土路面处于何种温度梯度,临界荷位均为载重轴作用于靠近角隅的板边横缝边缘。     

路基沉降引起路面弯沉的理论分析

为了研究路基不均匀沉降对路面受力变形的影响,建立了弹性地基上路面板变形的基本方程,推导了路基不均匀沉降时路面板弯沉的解析解。为实际工程设计、施工提供可借鉴的理论依据。     

水泥混凝土路面板底脱空的弯沉判据研究

根据试验路几种脱空检测方法的结果,研究了水泥混凝土路面板脱空的弯沉判据,提出了以一定保证率下板角弯沉值与板角弯沉差作为路面板板角脱空的弯沉判据,为施工单位提供了一种简单实用的方法识别脱空板。     

弹性地基板模态试验及地基动参数识别

用脉冲锤击法进行了弹性地基上自由板的自由振动模态试验,并用Me scope软件分析传递函数,得到了7阶位移模态和应变模态。在此基础上,对试验结果进行了初步的分析并总结了弹性地基板振动测试的场地经验。对用优质LR12-2元建立的厚板ADS1元进行了Vlasov地基上矩形板的有限元分析,同时对Vlasov地基上板的振型进行了分析,利用刚体模态进行了Winkler地基参数识别,并利用2阶频率,根据模态振型匹配的原则进行双参数地基参数的识别。结果表明:该有限元分析程序具有较强的通用性,地基板的振型呈模态密集区的形式。     

双向增强复合地基桩土应力比计算

基于水平增强体与桩间土共同作用机理,将土工合成材料视为弹性地基上的薄膜,桩间土体则视为具有一定刚度的弹簧系列,引入弹性地基上大挠度薄膜理论,推导了在路堤荷载作用下筋材挠曲函数,进而得到双向增强复合地基桩土应力比计算公式,结合算例进一步分析了筋材变形的主要影响因素及其变化规律,算例分析结果表明该计算方法是合理的,可为工程实际提供理论参考。     

水泥混凝土路面板角弯沉的测点偏移影响及修正

为了分析弯沉测量结果上的差异,以水泥混凝土路面常见的2种弯沉测试方法为例,分析了板角弯沉测试时测点偏移对弯沉测试结果的影响,引入了测点偏移影响系数的概念,建立了允许偏移范围内实测弯沉的修正方法。结果表明,测点偏移对弯沉测试结果影响非常显著;测点向板内侧偏移时,2种测试方法均可引入测点纵向和横向偏移影响系数用来修正实测弯沉值,影响系数与荷载向板内移动的距离以及地基板相对刚度半径有关。因此,可以将测点偏移情况下的弯沉测试值转换为标准测点位置的弯沉值,方便了实测数据的统计处理,拓展了弯沉测试方法的应用范围,提高了弯沉测试的效率。