成层地基

摘要： 目前成层地基的地震动输入时大多仅考虑不同材料的波速影响,忽略了波在不同介质分界面的透射和反射作用。为真实模拟弹性波在成层地基中的传播过程,本文基于波动理论,推导了考虑透射和反射的等效荷载计算公式,建立了成层地基的黏弹性人工边界模型,并通过算例进行验证。研究表明:本文提出的成层地基地震动输入方法能较好满足工程抗震的精度要求,为成层地基的结构抗震提供了一种有效和实用的计算方法。

摘要： 基于成层地基中的双排桩支护结构的受力变形特点,将前、后排桩视为竖直插入成层地基中的弹性地基梁,以不同刚度的水平弹簧模拟前、后排桩与其间成层地基土体的相互作用.以各个土层接触面为水平分界面,将前、后排桩支护结构分为若干单元段,以朗肯土压力理论计算作用于后排桩的主动土压力,以弹性抗力法计算作用于前排桩基坑底面以下的土体抗力,且考虑地基反力系数沿深度的线性变化.基于Euler-Bernoulli双层地基梁理论,考虑桩桩及桩土相互作用得到成层地基中双排桩支护结构的挠曲微分方程,并采用幂级数法求解,然后根据界面处内力与位移的连续条件及桩顶、桩底的边界条件,得到任一深度桩身的水平位移、转角、剪力与弯矩计算式.最后通过一工程实例分析,将本文方法计算结果与实例结果进行对比分析,验证了本文方法的正确性.

摘要： 为了将黏弹性人工边界条件用于成层地基模型的计算中,基于波动理论,推导了不同类型地震波的波幅比计算公式,采用延迟法考虑行波效应,完成了成层地基的自由场求解,得到了考虑地震波一次反射透射的等效荷载计算公式,最终建立了考虑成层地基的黏弹性人工边界模型.以SV波垂直入射为例,采用所建立的模型进行了重力坝的动力计算.结果 表明,该模型满足工程抗震分析的精度要求,可以解决成层地基条件下,地震波垂直入射时考虑土-结构相互作用的结构动力分析问题.

摘要： 基于多孔弹性饱和介质及多孔弹性非饱和介质的动力控制方程,研究了上覆非饱和层的饱和半空间成层地基在竖向谐振荷载作用下的稳态响应问题.通过引入位移函数,并利用Cauchy-Reimann条件,分别求得了Fourier变换域内饱和土与非饱和土的位移、应力和孔压的一般解;结合不同的边界条件和连续条件,经过Fourier逆变换,得到竖向简谐荷载作用下成层土的稳态响应积分表达式;当将上覆非饱和层饱和半空间分别退化为均质饱和弹性半空间及上覆弹性层饱和半空间时,结果与已有结果均吻合得较好.通过数值算例分析,着重研究了上覆非饱和土层的饱和度、厚度以及地表透气透水条件对动力响应的影响.

摘要： 鉴于仓储建筑不均匀沉降事故的频繁发生,文章运用三维Biot固结理论,推导出了装卸粮下半地下楼房仓成层地基的解析解.

摘要： 目前在计算和分析地基沉降中，一般采用的是基于弹性理论的规范法或分层总和法。这两种计算方法都是基于弹性理论，将土体假定为半无限均质弹性体。而在实际工程中，土层往往是分层分布的，各土层性质有很大变化，与半无限均质弹性体的假定想去甚远。本文结合工程实际，分别采用传统的规范法及传递矩阵法对地基沉降值进行计算，并将两种不同计算方法所得结果与用K30平板载荷试验所测值进行比对分析，对成层土地基的变形规律进行初步探究。

摘要： 为了研究倾斜荷载下桩柱式桥墩的受力变形特性,将其视为一工作整体,地面或局部冲刷线以上自由段视为置于虚拟土层中,根据桩(墩)身截面尺寸、混凝土强度等级以及土层情况等将桩柱式结构划分为若干分析单元段,基于Winkler弹性地基梁理论,考虑轴向和横向荷载共同作用,得到任一单元段的位移控制微分方程,并采用幂级数法进行解答.进而根据相邻单元段内力与位移连续条件得到了由柱顶受力与变形条件表示的桩柱式结构任一深度处水平位移、转角、弯矩及剪力的矩阵表达式.通过具体算例将提出的传递矩阵法所得结果与有限元等方法所得结果进行了比较.在此基础上,探讨分析了地基成层性对倾斜荷载作用下桩柱式结构体系内力与位移的影响.研究结果表明:表层土的物理力学性质及埋深对柱顶水平位移、地面处桩身水平位移及桩身最大弯矩值均有不同程度的影响.

摘要： 随着列车速度的提高，地基振动的反应越来越大。根据有限元理论、轨道动力学及地基土振动 Green 函数，建立了轨道-无限地基土相互作用理论分析模型。为了组装系统的动力方程，通过引入静态自由度凝聚模式来消除梁存在转动自由度。借助文献[12]的柔度矩阵定义并通过 Hankel 变换获得了系统的刚度矩阵，进而采用Newmark 法求出了系统动力反应。最后，以瑞典 X2000高速旅客列车为对象进行仿真，通过与试验结果的比较来说明本文方法的可行性。%The ground vibrations caused by moving trains have been intensified as the trains run faster. Based on the finite element theory,track dynamics and the Green’s functions of foundation soil,an inte-grated track-soil dynamic interaction model is established.In order to acquire the dynamic equations,in the paper,a static degree-of-freedom(DOF)condensation mode is utilized to eliminate the rotation DOF existed in beam.The stiffness matrix can be determined by aid of the definition of receptance matrix in literature [12]and Hankel Transformation,furthermore,the dynamic responses of system can also be calculated by Newmark method.In the last,the Sweden’s X2000 high-speed passenger train is taken as the object,the feasibility of the proposed method is demonstrated by comparing with the experimental data.

摘要： 目前关于成层地基土体中水平受荷桩内力与变形的研究相对较少.将成层地基土体假设为均质弹性介质,将桩视为竖向放置的弹性地基梁,同时将桩-土之间的相互作用关系假设为一般形式的三参数地基反力模型,建立桩身响应的微分方程,并采用Laplace变换解得任意土层深度处桩身响应的矩阵传递系数进而得到成层地基土中水平荷载作用下桩身位移、转角、弯矩和剪力的矩阵传递解.相比传统的有限差分法与幂级数法,矩阵传递法求解成层地基土中的水平受荷桩时更加便捷.通过算例对比,验证了矩阵传递法解的正确性.最后进行了桩身响应的参数影响分析,结果表明:桩顶边界条件对桩身变形与内力沿桩身的分布规律影响显著;同时,地基反力模型中的参数z0和n对桩身最大水平位移、最大弯矩的影响较为明显.

摘要： 本文以太沙基一维固结理论为基础,提出等效参数法计算变荷载下成层地基一维固结问题;另外用数值方法求解变荷载下成层地基一维固结微分方程,同时得到了数值解答;结合算例,上述两种解答与解析解相比,差别较小,等效参数法更方便用于工程实际.

摘要： 本文运用有限元-无限员耦合模型,分析并计算了成层地基上圆形块体的动力响应.对不同土层分布条件下块体导纳特性进行分析,对于软硬夹层的影响深度作较深入的分析.本文研究对于完善块体振动法检测(复合)地基工程性状将具有一定的理论指导作用.

摘要： 实际工程中,由于排水垫层(如砂层)具有一定的透水性(渗透系数既非无穷大也非无穷小),并不能形成理想的排水边界或不排水边界,即半透水边界.现有固结分析中,边界条件简单视为完全透水或不透水边界,与实际相差较大.将实际工程中的边界条件视为半透水边界,基于现有研究成果,推导多层地基砂井固结模型,并与实际工程对比研究.研究表明,半透水边界分级加载成层地基固结模型合理、可行.

摘要： 针对成层地基中楔形桩的纵向振动问题，采用平面应变模型模拟桩侧土，并根据桩侧土的成层性及考虑楔形桩的变截面特性，将桩土系统划分为有限个微元段，运用Laplace变换技术和阻抗函数递推方法，求得了楔形桩纵向振动情况下桩项复阻抗的解析解，并讨论了楔角对楔形桩桩顶复阻抗的影响。结果表明，动刚度曲线和动阻尼曲线的共振峰幅值均随楔角的增大而变大；当其他参数不变仅桩长变化时，动刚度曲线的共振峰幅值随桩长增大而变小，动阻尼曲线的共振峰幅值随桩长增大而变大；当其他参数不变仅桩端截面半径变化时，动刚度曲线和动阻尼曲线的共振峰幅值随桩端截面半径增大而变大。

摘要： 通过解耦变换推导出三维直角坐标系下横观各向同性地基的非耦合状态方程；利用双重Fourier变换以及cayley-Hamilton定理得到了单层地基的传递矩阵；结合边界条件和层间连续条件进而得其传递矩阵解。编制了相应程序并进行了数值计算与分析，结果表明：数值结果同已有文献结果十分吻合，地基的横观各向同性性质与成层性质对受荷地基中竖向位移和应力的影响较为显著。

摘要： 通过解耦变换推导出三维直角坐标系下横观各向同性地基的非耦合状态方程;利用双重Fourier变换以及Cayley-Hamilton定理得到了单层地基的传递矩阵;结合边界条件和层间连续条件进而得其传递矩阵解。编制了相应程序并进行了数值计算与分析，结果表明：数值结果与已有文献结果十分吻合，地基的横观各向同性性质与成层性质对受荷地基中竖向位移和应力的影响较为显著。

摘要： 本模型试验用改装的手摇式静力触探仪做为压桩设备,分别在均质地基和双层地基中连续贯入模型桩,用数码相机拍摄压桩过程,最后用图像处理软件处理所获得的图片,得到压桩结束后桩侧土体横向位移和竖向位移,比较分析均质地基和双层地基的最终土体位移场,得出静压桩在双层地基中,由于软硬土层间的相互作用,所产生不同于均质地基情况下的土体变形规律.

摘要： 本文通过Laplace变换及Laplace逆变换,拓展Terzaghi一维固结理论的应用范围,能够考虑边界的半透水性,模拟实际的加载过程,更符合工程实际情况。

摘要： 锚板作为一种提供抗拔力的基础形式,在工程中应用很广泛.虽然已有很多学者研究了锚板在粘土中的抗拔承载力,但大多只考虑了单层土情况.自然界的地基通常是多层的,并且是非均质的.因此本文采用弹-塑性有限元方法,着重研究了预埋锚板在双层非均质粘土中连续拔出过程中的抗拔承载力.在连续拔出过程的分析中,应用了RITSS(RemeshingandInterpolatingTechniquewithSmallStrainmodel)方法.锚板埋置在下层较硬正常固结粘土中,上覆一层较软均质粘土.在研究中发现,锚板在连续拔出过程中的抗拔承载力与板和土层分界线之间的距离以及土层的强度比有关.在板由下层硬土进入到上层软土后,在板的上下方各有一个锥形土体被带上去,正是这一部分土体的影响,提高了锚板的抗拔承载力.上层土对抗拔承载力影响的临界距离随着土层强度比的增加而降低.

摘要： 本发明公开了一种加固局部淤泥层的螺纹桩钻杆及包含淤泥层的地基螺纹桩成桩方法，钻杆杆身表面带有螺纹，内部轴心上下贯通灌注腔，钻杆顶端旋转连接旋喷钻具分流器，钻杆上部杆身套接动力器，所述钻杆内上段开设与灌注腔同轴心的粉剂环腔与空气环腔，旋喷钻具分流器内设对应连通钻杆灌注腔、粉剂环腔、空气环腔的通道，各通道外入口分别用于对应连接高压流态混凝土泵、高压粉剂泵、高压空气泵，所述钻杆中部的杆身周面设一圈间隔的径向喷嘴，喷嘴端面呈同心状的中心粉剂喷孔外环空气喷孔，粉剂喷孔与粉剂环腔连通，空气喷孔与空气环腔连通。运用此专用钻杆在成孔时将淤泥夹心层加固，形成整体结构的螺纹桩。

摘要： 本发明公开了一种横向载荷作用下超长桩在成层地基中的水平位移求解方法，忽略了土体沿深度方向的连续性。随着水平载荷的逐渐增大，土体的连续性对成层地基中的水平位移影响很大，对p‑y曲线法的结果进行修正，弥补其在考虑土体的纵向连续性时的不足。Poulos方法对水平位移影响系数的求解是建立在匀质土Mindlin解的基础上，且仅对应半空间体作用集中荷载情况。实际工程中土体，各土层间特性可能差异很大，本发明将各层土体视为各向同性弹性体，假设桩截面土体水平抗力平均分布于桩周，根据弹性地基理论及层状弹性体系理论，提出了以传递矩阵法为基础，同时适用于有限杆单元法的桩基水平位移影响系数矩阵的求解方法，并给出了桩周土体水平位移的矩阵表达式。

摘要： 本发明公开了一种成层地基固结度的计算方法，该方法从沉降计算入手，分析成层地基的压缩层中各分层的沉降与总沉降的相互关系，研究各分层所承受的实际应力与地面预压荷载的差别，无需建立新的微分方程，避免采用高深复杂的数学方法，只需用一般的数学方法运算，利用电子表格就可完成成层地基固结度的计算，工作量小且精度满足设计要求。

摘要： 本发明公开了一种成层地基真空预压固结度的计算方法，其步骤为：①按分层法的法则将压缩层按自然层位划分为若干个分层；②设定真空压力向下传递时的衰减值，绘制衰减后真空压力与深度的关系曲线图，计算各分层的应力折减系数；③用普遍表达式逐一算出各分层地基的分层固结度初值；④用真空预压法专用的分层总和法计算各分层的沉降值和各分层对总平均固结度的贡献率；⑤将各分层固结度初值乘上各自的应力折减系数，获得各分层的分层平均固结度；⑥将各分层平均固结度乘上各自的贡献率即为各分层固结度贡献值；⑦将各分层固结度贡献值总和之即为整层总平均固结度，本法只需用一般的数学方法和电子表格就可完成计算，工作量小且精度满足设计要求。

摘要： 本发明公开了一种成层地基联合预压的固结度计算方法，采用“先分后合”的办法，即先将组成联合预压的真空预压和堆载预压两部分拆分为三个课题，然后用分层法固结理论和公式，逐一运算分别求得成层地基在真空负压、水位下降和堆载加压单独作用时各分层固结度初值、分层平均固结度、分层固结度贡献值和整层总平均固结度，再根据三者在联合预压中的占比，求得真空负压、水位下降和堆载加压在联合预压中各自的权重，最后根据权重将其合成为联合预压时各分层平均固结度、各分层固结度贡献值和整层总平均固结度。也可以将真空负压、水位下降和堆载加压分别作用时的整层总平均固结度乘上各自的整层权重后相加算得三者共同作用时的整层总平均固结度。

摘要： 本发明公开了一种成层地基逐渐加荷条件下固结度的计算方法，该方法采用多级瞬间加荷，逐级计算各分层地基固结度，无需采用高深复杂的数学方法，只需用一般的数学方法运算，利用电子表格就可完成计算，工作量小且精度满足设计要求，实例可证分层法计算逐渐加荷条件下多层地基的固结度，其结果的精度完全满足设计要求。

摘要： 本发明公开了一种横向载荷作用下超长桩在成层地基中的水平位移求解方法，忽略了土体沿深度方向的连续性。随着水平载荷的逐渐增大，土体的连续性对成层地基中的水平位移影响很大，对p‑y曲线法的结果进行修正，弥补其在考虑土体的纵向连续性时的不足。Poulos方法对水平位移影响系数的求解是建立在匀质土Mindlin解的基础上，且仅对应半空间体作用集中荷载情况。实际工程中土体，各土层间特性可能差异很大，本发明将各层土体视为各向同性弹性体，假设桩截面土体水平抗力平均分布于桩周，根据弹性地基理论及层状弹性体系理论，提出了以传递矩阵法为基础，同时适用于有限杆单元法的桩基水平位移影响系数矩阵的求解方法，并给出了桩周土体水平位移的矩阵表达式。

摘要： 本发明公开了一种成层地基真空预压固结度的计算方法，其步骤为：①按分层法的法则将压缩层按自然层位划分为若干个分层；②设定真空压力向下传递时的衰减值，绘制衰减后真空压力与深度的关系曲线图，计算各分层的应力折减系数；③用普遍表达式逐一算出各分层地基的分层固结度初值；④用真空预压法专用的分层总和法计算各分层的沉降值和各分层对总平均固结度的贡献率；⑤将各分层固结度初值乘上各自的应力折减系数，获得各分层的分层平均固结度；⑥将各分层平均固结度乘上各自的贡献率即为各分层固结度贡献值；⑦将各分层固结度贡献值总和之即为整层总平均固结度，本法只需用一般的数学方法和电子表格就可完成计算，工作量小且精度满足设计要求。

摘要： 本发明公开了一种成层地基固结度的计算方法，该方法从沉降计算入手，分析成层地基的压缩层中各分层的沉降与总沉降的相互关系，研究各分层所承受的实际应力与地面预压荷载的差别，无需建立新的微分方程，避免采用高深复杂的数学方法，只需用一般的数学方法运算，利用电子表格就可完成成层地基固结度的计算，工作量小且精度满足设计要求。

摘要： 本发明公开了一种成层地基联合预压的固结度计算方法，采用“先分后合”的办法，即先将组成联合预压的真空预压和堆载预压两部分拆分为三个课题，然后用分层法固结理论和公式，逐一运算分别求得成层地基在真空负压、水位下降和堆载加压单独作用时各分层固结度初值、分层平均固结度、分层固结度贡献值和整层总平均固结度，再根据三者在联合预压中的占比，求得真空负压、水位下降和堆载加压在联合预压中各自的权重，最后根据权重将其合成为联合预压时各分层平均固结度、各分层固结度贡献值和整层总平均固结度。也可以将真空负压、水位下降和堆载加压分别作用时的整层总平均固结度乘上各自的整层权重后相加算得三者共同作用时的整层总平均固结度。