材料刚度匹配关系在地下结构减震原理中作用的研究

前期研究和工程实践证明,围岩、抗减震层和隧道衬砌等材料关于刚度、阻尼和密度之间的匹配关系,对隧道在地震过程中的动态响应有至关重要的影响。为更深入了解隧道动态响应与相关材料匹配关系之间的内在联系,利用动力学振动理论给出了关于地下结构位移传递系数的一个解析解,并首次提出关于地下结构综合位移传递系数的概念。对计算公式进行验证后表明：在隧道的抗减震设计中,当不考虑抗减震层的材料阻尼时,抗减震措施的材料刚度对地震波中的低频部分具有较好的减震效果,而对于地震波中的高频部分,抗减震层的减震效果不明显;无论是抗震层刚度的增加,还是减震层刚度的减小,均存在一个合理的刚度增大或减小的范围,当刚度位于该范围内时,才能使隧道的综合位移传递系数较小,并且在经济上不会产生浪费。     

桩底嵌岩锚杆锚固段应力分布研究

针对基桩竖向承载力自锚法测试体系中桩底嵌岩压力型锚杆的受力特点,基于Kelvin问题的弹性位移解,并结合锚固体-岩石作用的剪胀机理,推导了压力型锚杆应力分布的弹性解.基于所获得的解答,分析了桩底嵌岩锚杆锚固段应力沿锚固长度的分布规律,并分析了各种岩土参数变化对锚固段剪应力分布的影响.结果表明:桩底嵌岩锚杆锚固段上的正应...     

边坡下限求解的突变分析方法

以极限分析下限法为理论基础,利用理想铰接桁架假设构建边坡完整应力场分布,获得相应平衡方程;针对下限解析求解比较困难的问题,基于边坡结构破坏的非线性突变特征,引入突变理论,建立边坡破坏的基本突变模型,通过对突变模型特性及边坡破坏机理进行分析,获得边坡极限荷载下限解。针对已有边坡算例,将所述方法得到的下限解与经典塑性力学解及有限元解比较,验证了方法的可行性。研究利用突变分析理论解决了边坡下限分析中的关键难题,其执行思路可为边坡下限求解提供一种可供选择的新路径。     

基于Mindlin解的劲性砂桩芯桩轴力分布规律研究

劲性砂桩是一种新型复合材料桩。基于弹性半无限空间的Mindlin位移解及复合材料力学原理,对劲性砂桩中混凝土芯桩轴向应力分布进行理论分析研究,得到劲性砂石桩芯桩轴力分布函数,讨论了不同荷载、混凝土芯桩标号、砂土弹性模量情况下芯桩轴向应力分布规律,并与现场芯桩轴向应力测试结果进行对比分析。研究表明:该理论分析结果与现场试验所显示的规律基本一致,验证了理论研究的合理性。该研究对于了解劲性砂桩的荷载传递规律和工作机制具有一定的理论价值。     

一种桩承式路堤沉降的简化计算方法

针对路堤荷载作用下桩土复合地基的沉降计算,传统方法主要是把沉降分为加固区沉降和非加固区沉降两部分来考虑,存在着计算假设与实际不符、部分参数取值依赖于经验和无法较好考虑成层场地非均质性等缺点.基于此,通过引入均匀系数来考虑地基表面荷载分布的不均匀性,改进了正方形和三角形布桩条件下Hewlett & Randolph土拱模型,在此基础上,考虑桩土相互作用提出了一种桩土复合地基沉降的简化分析方法.该方法首先根据土拱模型和Vesic球孔扩张法分别计算桩顶、地基表面荷载和桩端力;然后采用可以考虑多土层的非均质地基土情况修正Mindlin解求得桩端力、地基表面荷载和桩侧摩阻力在地基内任意点引起的附加应力;其次通过分层总和法计算附加应力引起的沉降;最后将各分项沉降进行组合即可得到桩顶和地基表面沉降.将该计算方法结果与现场实测和数值分析结果进行对比,研究结果发现:简化分析方法的计算精度基本保持在5.0%~14.4%,计算精度能够满足工程需求.      

一类非线性边值问题Ambrosetti-Prodi型条件下多解的存在性

利用严格上下解和迭合度论证了Ambrosetti Prodi型条件下带参数的非线性边值问题多解的存在性,给出了两个主要结果.     

用解析与数学分析方法计算线间距的理论探讨

本文利用数学方法,在平面直角坐标系中,首先推导出里程线上任意一点的座标计算公式和通过该点的法线方程式,然后导出法线与邻线交点的座标计算式,上述两点间的距离即为所求的线间距。在计算公式中,缓和曲线采用7次方程式,但在解题中又避开了解7次方程的困难,同时计算精度可随意控制;在内容上,对于里程线与邻线间的组合形式,本方法包括了常规下的全部25种组合形式。因此,本文系统地完善了线间距的计算方法,提高了计算精度。     

一种5节点19—β杂交／混合（薄）曲壳单元

本文首先构造了一种插值形式，用于模拟壳体有限单元的壳曲面（中面）几何性质。以此为基础，构造了壳体中场变量的插值格式，建立了一个５节点、１９－β四边形杂交混合（薄）曲壳单元，数值试验表明该单元性能良好。     

一个非对称的变分方程问题

讨论了一个非对称的变分方程问题，证明了共解的存在性并分析了解的性质，还简单介绍了这个变分方程在随机控制中的应用。