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《沖擊和地震荷載作用下地基的動力響應分析》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、浙江大學博士后士學位論文沖擊和地震荷載作用下地基的動力響應分析姓名:凌道盛申請學位級別:博士后士專業(yè):土木工程指導教師: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,采用有限單元法進行了單相和兩相介質的數(shù)值分析,并編制了相應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,首先推導了軸對稱大變形4.8節(jié)點單元列式,修正了常用的人工阻尼邊界,編制了相應的單相介質有限元分析模塊,并對打樁引起振動的進行了大量的數(shù)值分析,主要結論有: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;’3.土體的阻尼特性和錘擊作用時間是影響打樁引起的振動的關鍵因數(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,對兩相介質的有限元動力分析及其相關問題進行了研究。主要工作和結論有以下幾個方面。1.當液體相對土骨架運動的慣性力不可忽略時,作者提出的以“.W.P為獨立位移量的有限元法具有計算量少,計算效率高的特點;2.當液體相對土骨架運動的慣性力可以忽略時,
3、文章提出了--看oo時程積分格式一致的排水有效應力分析法;3.對Duncan.Chang模型進行了理論分析,指出其局限性,并提出了改進的Duncan.Chang模型;4.對有自由面的滲流問題,提出了虛節(jié)點法,具有效率高,數(shù)據(jù)管理簡單等特點;5.本文構造了6.8節(jié)點的板樁單元不僅能很好地描述樁的變形特點,而且很容易與土體平面單元協(xié)調連結: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,堤壩有較大的液化區(qū)。≈ABSTRACTThevibrationcausedbypileinstallationandtheear
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