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《沖擊和地震荷載作用下地基的動力響應(yīng)分析》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、浙江大學(xué)博士后士學(xué)位論文沖擊和地震荷載作用下地基的動力響應(yīng)分析姓名:凌道盛申請學(xué)位級別:博士后士專業(yè):土木工程指導(dǎo)教師:吳世明;陳云敏1999.4.1摘要本文以打樁引起的振動和錢塘江防洪工程抗震液化和穩(wěn)定分析為工程背景,采用有限單元法進(jìn)行了單相和兩相介質(zhì)的數(shù)值分析,并編制了相應(yīng)的有限元分析程序和可視化軟件。f論文第一部分以打樁引起的振動為工程背景,首先推導(dǎo)了軸對稱大變形4.8節(jié)點(diǎn)單元列式,修正了常用的人工阻尼邊界,編制了相應(yīng)的單相介質(zhì)有限元分析模塊,并對打樁引起振動的進(jìn)行了大量的數(shù)值分析,主要結(jié)論有:1.修正的阻尼人工邊界能很好
2、地吸收人工邊界的能量;2.用P波阻尼和S波阻尼描述土的材料阻尼特性,具有參數(shù)少,概念明確的特點(diǎn);’3.土體的阻尼特性和錘擊作用時(shí)間是影響打樁引起的振動的關(guān)鍵因數(shù),地基分層特性對打樁引起的振動也具有很大的影響,沖擊荷載形式的影響相對較小。論文第二部分以錢塘江防洪工程抗震液化和穩(wěn)定分析為背景,對兩相介質(zhì)的有限元動力分析及其相關(guān)問題進(jìn)行了研究。主要工作和結(jié)論有以下幾個(gè)方面。1.當(dāng)液體相對土骨架運(yùn)動的慣性力不可忽略時(shí),作者提出的以“.W.P為獨(dú)立位移量的有限元法具有計(jì)算量少,計(jì)算效率高的特點(diǎn);2.當(dāng)液體相對土骨架運(yùn)動的慣性力可以忽略時(shí),
3、文章提出了--看oo時(shí)程積分格式一致的排水有效應(yīng)力分析法;3.對Duncan.Chang模型進(jìn)行了理論分析,指出其局限性,并提出了改進(jìn)的Duncan.Chang模型;4.對有自由面的滲流問題,提出了虛節(jié)點(diǎn)法,具有效率高,數(shù)據(jù)管理簡單等特點(diǎn);5.本文構(gòu)造了6.8節(jié)點(diǎn)的板樁單元不僅能很好地描述樁的變形特點(diǎn),而且很容易與土體平面單元協(xié)調(diào)連結(jié):6.板樁和覆蓋提高了堤壩的穩(wěn)定性和抗液化能力,高潮水位和洪水水位時(shí),堤壩有較大的液化區(qū)?!諥BSTRACTThevibrationcausedbypileinstallationandtheear
4、thquakeresponseandliquefactionanalysisaretheengineeringbackgroundofthisreport.Thefiniteelementmethod(FEM)wasappliedforthenumericalanalysisofelasticandsaturatedsoil.Thecorrespondingprogramwascompiled.Thevibrationcausedbypileinstallationistheengineeringbackgroundofthef
5、irstpartofthereport.Theresearchworkincludes,a4-8nodeaxis—symmetricelementconsideringlargedeformationwasdeduced;ThedampingartificialboundarywasimprovedandtheconceptionsofP—wavedampingandS-wavedampingwasputforwardtodescribethematerialdampingofsoil.Theinfluenceofthreefa
6、ctors,namelymaterialdamping,layerpropertyofsoilandimpulseofhammer,wereanalyzednumerically.Thenumericalresultsshowthatmaterialdampingandtimespanofimpulsearethemostlyimportantfactors,thenisthelayerpropertyofsoil.TheearthquakeresponseandliquefactionanalysisofQian-tang-j
7、iangflooddamisthebackgroundofthesecondpartoftheresearch.Someworkwasdoneonthedynamicalanalysisofsaturatedsoilandothercorrespondingproblems.Firstly,anewmethod,whichhasthreekindsofvariables,“,WandP,butneedsnomorecomputationaleffortthanthatoftwokindsofvariables,“andP,was
8、putforward.Secondly,Aneffectivestressanalysismethodwithconstanttimeintegrationwasgivenforearthquakeresponseanalysis.Thirdly,theappl