一、利用弹性半空间理论建立地基柔度矩阵的一个简化方法(论文文献综述)
谭灿星[1](2021)在《SV波任意角度斜入射下地铁车站地震响应分析》文中研究指明近些年来,我国大力发展地下轨道交通,乘坐地铁已成为主要的出行方式,我国又属于地震频发国家,这导致地铁车站等地下结构的抗震安全问题受到广泛关注。现有的地下结构抗震研究中主要是考虑地震动从基岩垂直入射或者是在临界角以内的斜入射,实际上SV波作为地震动的一种主要形式,其存在临界角问题,SV波超临界角入射时,土层将产生不均匀波,近地表质点将以Rayleigh面波形式运动,并伴随更大的竖向地震作用。但是目前笔者尚未发现有关实现SV波超临界角入射的方法,也未发现地铁车站抗震分析过程中考虑了SV波超临界角斜入射的研究。另一方面,由于车站的开发建设,其临近地上建筑的地基环境将发生改变,同时,受周边复杂建筑环境的影响,地铁车站周围地基也不是设计状态时的半无限层状地基。因此合理的考虑地震波斜入射并开展地震作用下地铁车站与邻近地上结构动力相互作用研究,对提高地下结构抗震安全性能有重要意义。本文基于层状地基频域内精确动力刚度矩阵推导了SV波任意角度斜入射下的自由场地震动响应,得到了粘弹性边界节点上的等效节点力,再通过ABAQUS有限元软件实现了层状地基任意角度斜入射SV波的地震的输入。通过与文献结果对比,验证了本文方法模拟任意角度斜入射SV波输入具有很高的精度。在此基础上,利用此方法在ABAQUS有限元软件中建立了任意角度斜入射SV波作用下Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类场地中地铁车站、地铁车站-土-地上框架结构有限元数值分析模型,研究了SV波任意角度斜入射下地铁车站地震动响应规律和地上框架结构-土-地铁车站相互作用响应规律。通过对结果进行分析得出了以下结论:(1)SV波超临界角入射对车站地震响应的影响与场地类别密切相关,在Ⅱ类Ⅲ类场地中表现出明显的放大作用。这种放大作用对于轴力最为明显,Ⅱ类场地中Kobe波35°角斜入射时车站边墙轴力是垂直入射时的3.61倍,Ⅲ类场地40°斜入射车站边墙轴力是垂直入射时的1.34倍,但Ⅳ类场地中El centro波45°斜入射车站中柱轴力是垂直入射时0.93倍。(2)地铁车站-土-地上结构抗震分析中必须考虑SV波斜入射情况,否则会严重低估车站的地震动响应。比如在Ⅳ场地Kobe波垂直入射作用下,车站和地上框架间距0m时,车站底层边墙,地铁车站-土-地上结构体系会比无地上结构工况的轴力大71%,30°斜入射时地铁车站-土-地上结构体系会比无地上结构工况的轴力大146%。另一方面,地铁车站-土-地上结构体系受30°斜入射地震作用车站边墙的轴力是垂直入射时车站边墙轴力的1.48倍。如果仅考虑SV波垂直入射无疑会大大低估车站边墙的轴力,Ⅱ类、Ⅲ类场地中也有类似情况。(3)相比于无地上框架时的车站弯矩和剪力,地铁车站-土-地上框架系统中,车站与框架的间距对车站弯矩和剪力影响很复杂,其弯矩和剪力会受到间距和入射角的影响,有时会大于无地上框架时车站的弯矩剪力,有时又会小于无地上框架时车站的弯矩剪力。但是对地铁车站的轴力基本规律是:地铁车站-土-地上结构体系的车站轴力大于土-地铁车站体系的车站轴力,这种地上结构存在增大地铁车站轴力的作用会随车站和地上框架间距增加而减小。同时这种放大作用也会随着地震波斜入射角度增加而减小。(4)地铁车站对地上框架结构变形影响与场地条件有关,Ⅱ类场地中框架与车站间距小于10m时,地铁车站对地上框架结构的变形具有放大的作用,最大可达16.5%(相比于无地铁车站工况)。超过10m时,则对地上框架变形为削弱作用。Ⅲ类场地中SV波0°、15°、40°斜入射时地铁车站对地上框架变形是起放大作用,30°、50°斜入射时即会出现放大作用也会出现削弱作用。Ⅳ类场地中主要是对地上框架变形起放大作用,车站与框架距离越近,放大倍数越大。
魏圣明[2](2021)在《强震作用下浅埋地铁车站结构倒塌破坏机理研究》文中研究表明
谢清馨[3](2021)在《基于地层信息计算场地卓越周期的频域方法研究》文中研究说明场地卓越周期即是指与地基土层发生共振作用时地震波的一个谐波分量的周期值,是场地类别划分和结构抗震设计的一个重要参数。目前确定场地卓越周期的方法主要有两大类,其一是应用观测仪器的现场测量法,其二是基于地层信息的计算法,前者对测量仪器及观测点选择均有严格要求,且易受场地条件限制,后者则存在计算精度低或计算过程过于复杂等问题。脉冲响应谱法就是基于地层信息计算方法中的一种较为精确的计算场地卓越周期方法,也存在类似的缺陷和不足。为此,本文应用传递矩阵方法对脉冲响应谱法进行了改进,提出了一种更为简单高效且对场地条件更具包容性的频域脉冲响应谱法,并基于这种方法对实现场地卓越周期的智能化提取进行了研究。本文所提出的频域脉冲响应谱方法是将弹性成层半空间一维波动问题作为场地计算模型,以脉冲波的傅里叶谱作为震源输入,依据传递矩阵法分别计算出震源每个周期成分的响应值,从而建立场地响应与震源周期的关系,根据“场地响应的极大值所对应的周期就是场地卓越周期、其最大值就是场地基本卓越周期”地震波动理论,确定场地的卓越周期参数。在此基础上,以实现无需人工干预、完全由计算机确定控制参数提取卓越周期为目标,研究了由计算机自动确定控制参数的方法,并设计了其实现流程,编制了相关MATLAB程序,据此对多个工程实例进行了计算分析,通过对比不同方法下所得计算结果验证了程序的正确性。在此项研究工作中,可以得到以下几点认识:(1)频域脉冲响应谱法在计算方法上更有优势;(2)频域脉冲响应谱法需要的控制参数更少;(3)频域脉冲响应谱法有效地消除了吉普斯效应;(4)频域脉冲响应谱法不再需要设置窗函数;(5)频域脉冲响应谱法更有利于实现智能化计算。
张朝明[4](2021)在《基于橡胶非线性特征的浮置板轨道动力响应及环境振动影响研究》文中研究表明橡胶浮置板轨道因其良好的减振效果及高性价比,在实际工程中广泛应用。作为一种高分子材料,在车辆、轨道动力学研究中,橡胶垫的非线性力学行为的识别与应用将直接影响动力学仿真的结果。因此本文的研究目标是在准确描述橡胶垫的非线性力学特性基础之上,开展车辆、轨道的动力响应分析,进而预测及评估周围土体及建筑的环境振动。本文以地铁减振轨道中的橡胶浮置板减振轨道作为主要研究对象。首先,根据相关文献及理论资料确定橡胶垫Mooney-Rivlin超弹性及Prony级数黏弹性非线性本构模型,并推导出关键参数进行仿真软件数值导入。其次,建立车辆-轨道-基础耦合瞬态动力学模型及浮置板轨道谐响应稳态动力学模型,分析橡胶垫超弹性、黏弹性对车辆动力学参数、轨道结构振动特性以及衰减规律的影响。最后,根据实际工程案例,基于有限元-无限元耦合方法建立车辆-轨道-隧道-土体-建筑三维环境振动预测模型,分析在橡胶垫超弹性及黏弹性下条件下,振动在土体、建筑中的振动分布及传播规律。文章主要内容及结果如下:(1)从车辆动力学参数来看,橡胶垫考虑超弹性后车体稳定性有所降低,车体垂向振动加速度最大增加17%,而车辆运行安全性变化不大,轮轨垂向力最大仅增加4%左右,脱轨系数及轮重减载率变化有限。从轨道动力学参数来看,橡胶垫考虑超弹性后轨道各结构振动加速度明显变化,其中钢轨振动加速度平均增加约16%,浮置板振动加速度最大降低了11%,底座振动最大增加近2倍。浮置板及底座的振动加速度变化与橡胶垫静刚度呈明显相关性。同时钢轨及浮置板垂向位移明显降低,橡胶垫0.019N/mm3静刚度下钢轨垂向位移降低12.5%,浮置板位移降低34.0%。从减振效果来看,考虑橡胶垫超弹性后轨道结构传递损失、插入损失均低于线弹性下的计算损失,其中传递损失最大相差6d B,插入损失最大相差3.19d B。(2)橡胶垫考虑其黏弹性特性后,相同橡胶垫静刚度下,钢轨、浮置板及底座的各阶频响曲线峰值及峰值对应频率均增加。橡胶垫0.019N/mm3静刚度下,考虑橡胶垫黏弹性,钢轨加速度导纳峰值、动柔度峰值分别增加37%、25%;浮置板加速度导纳峰值、动柔度峰值分别增加55%、39%。在1~30Hz频段内,考虑橡胶垫黏弹性下,结构振动衰减率略高于线弹性模型。而在40~80Hz频率内,振动衰减率明显低于线弹性工况,振动更不易沿纵向衰减。(3)土体振动主要频率为20~40Hz,沿着土体深度方向振动大致呈先增大后减少趋势,与隧道同深度处的土体振动最大。同时由于地表土质及表层瑞利波的影响,表层土体振动有明显放大趋势。距隧道中心线6m处,隧道深度处最大Z振级为77.80d B,地表最大Z振级为72.7d B。振动在地表传播时,随着水平距离增加,振动加速度峰值先减小再增加在减小,在15~20m存在明显的振动放大现象。(4)随着楼层增加,建筑板中垂向振动先降低后增大。首层及顶层建筑板中Z振级平均达到68d B,而3至4层板中振级较低,平均为61d B。相较于建筑板中振动,建筑梁柱连接点处的振动明显降低,垂向振动加速度平均降低约50%,从分频最大振级及计权Z振级来看,同一楼层相较于板中振动降低4~5d B。随着楼层升高,梁柱节点处振动先降低后增加,在第10层以后振级增长缓慢,最大振级出现在顶层,约为63.6d B。同一楼层,由于结构整体刚度及自振频率的差异,建筑不同区域、不同结构形式下振动加速度、分频最大振级以及计权Z振级仍有一定差异。图134幅,表28个,参考文献146篇。
赵仓龙[5](2021)在《海水-TI饱和海床动力Green函数及海上桩承风机地震响应研究》文中认为动力Green函数是求解地震、波浪、交通荷载等动荷载作用下土体动力响应以及土-结构动力相互作用问题的基本解,也是采用边界元法进行数值计算的基础。近年来,海上风力发电、海上石油及可燃冰开采等海洋工程蓬勃发展,开展海洋环境下动力Green函数研究对求解土-海洋结构动力相互作用问题具有重要的理论价值。考虑到海床土在水平和竖直方向往往表现出各向异性的物理力学性质,将其视为横观各向同性饱和介质更符合实际地层情况。此外,近海风电场大多处于环太平洋地震多发区域,易遭受断层引发的强烈地震脉冲作用,为确保海上风机服役期间的安全性,有必要开展海水-海床-结构耦合效应下桩承风机系统的时域地震响应研究。基于以上背景,本文先从解析角度对海洋环境下海水-海床耦合模型的动力Green函数以及水中点源脉冲问题进行了理论研究,接着利用FLAC3D有限差分软件,对横观各向同性海床土中桩承风机地震响应特征进行数值分析。主要研究内容如下:(1)基于Biot波动理论及可压缩流体控制方程,将海床土视为有限厚的横观各向同性饱和多孔介质,建立了柱坐标系下海水-海床土竖向耦合振动理论模型;通过直接解耦,求得了土骨架位移-孔压形式(u-p)的波动方程,利用Hankel积分变换,结合海水自由表面、基岩表面处边界条件以及海床面连续性条件,求得了表面圆盘荷载、环形荷载以及点荷载作用下海水-海床耦合模型的稳态动力响应,讨论了海床土各向异性程度、频率、基岩埋置深度、海水深度、渗透系数及孔隙率等因素对动力Green函数的影响。(2)针对有限深海水、半空间海水和全空间海水三类情况,运用Fourier和Hankel积分变换求解点声源激发下海水波动方程,求得了Ricker小波脉冲作用下海水在变换域内的动水压力和竖向位移解答,借助留数定理求解逆变换奇异型积分,获得了海水在点源脉冲作用下的时域动力响应;此外,考虑水底柔性介质阻尼效应对入射波的吸收作用,进一步推导了水底柔性反射边界下点源脉冲的时域动力Green函数,分析了海水深度、声源位置、底部边界阻尼等因素下海水动力响应和声波传播特性。(3)利用FLAC3D有限差分软件,建立了地震波作用下横观各向同性饱和海床土中高承台斜群桩支承风机系统的数值分析模型,其中利用桩单元模拟群桩基础,梁单元模拟风机叶片,塔筒、机舱和轮毂分别采用变截面薄壁圆筒形、长方体形和半球形壳单元模拟,采用附加质量法计算地震引起的动水压力,在海床土底部沿水平方向施加基线校正后的实测Kobe地震波加速度时程,同时设置自由场边界减少波的反射干扰,研究了海床土各向异性程度、斜桩倾斜角度、桩径以及近断层脉冲效应等因素对海上风机地震响应的影响。
田茹[6](2021)在《压电半导体层状结构中的弹性波传播》文中指出压电半导体是一种具有力-电-载流子多场耦合效应的功能材料。由于兼具压电性和半导体的特性,压电半导体材料可以用于制作传感器、晶体管、谐振器等元器件。这些应用的功能开发和性能优化需要我们对压电半导体材料的动态特性有深入的了解,尤其是压电半导体结构中弹性波的传播特性。层状结构是各类压电半导体器件的基本构形,且压电和半导体场的相互作用会对其中弹性波的传播特性产生显着的影响。因此,本文对压电半导体层状结构中若干基本的波动问题进行了较为系统的研究,以期为压电半导体材料的器件应用提供有价值的理论参考。主要内容和结果如下:1.基于力-电-载流子多场耦合效应,研究了各向异性压电半导体板中弹性波的传播特性。引入广义符号来表示基本方程,应用广义Stroh公式得到了广义位移和广义应力的基本解,结合边界条件得到了频散方程,数值计算了边界条件、板厚、初始载流子浓度和偏置电场对横观各向同性压电半导体板中SH波和Lamb波频散和衰减的影响。结果表明,压电半导体板中归一化的弹性波的传播特性与板厚有关;相对于施加垂直偏置电场,施加横向偏置电场可以更容易地实现波放大;初始载流子浓度、板厚和偏置电场是压电半导体器件设计时需要充分考虑的关键参数。2.考虑半导体耦合,研究了压电半导体薄膜/弹性介电半空间中Love波的频散和衰减特性,揭示了半导体特性、边界条件、薄膜厚度和偏置电场对压电半导体薄膜/弹性介电半空间中Love波传播特性的影响。结果表明,半导体特性降低了Love波的传播速度,且Love波的波速可以大于弹性介电半空间的剪切体波波速;当Love波波速取得最小值时,临界横向偏置电场下的波衰减为0。3.研究了压电半导体薄膜/弹性介电半空间中Rayleigh波的传播特性,推导出了频散方程的解析表达式,讨论了半导体特性对频散和衰减曲线以及薄膜厚度、初始载流子浓度和偏置电场对第2阶模态最大波速和前两阶模态相互作用的影响。结果表明,第2阶模态的最大波速以及前两阶模态的相互作用与薄膜厚度、初始载流子浓度和偏置电场密切相关;半导体特性同样降低了Rayleigh波的波速,且由于波速的虚部等于零使第2阶模态出现间断。4.应用广义Stroh公式和DVP(Dual variable and position)方法,研究了考虑非理想界面时压电半导体多层板中SH波的频散和衰减特征,数值算例表明了半导体特性对单层压电半导体板以及叠层形式和界面柔度对夹层板中SH波传播特性的影响。结果表明,SH波的前三阶模态可以在整个频域内传播,不存在截止频率;机械非理想界面会增大第1阶和第2阶模态的实波数,减小虚波数;当界面柔度较大时,高频域SH波频散和衰减曲线不再随界面柔度的改变而产生显着变化。5.研究了非理想界面下压电半导体多层板中Lamb波的传播特性,分析了半导体特性对压电半导体单层板和叠层形式及界面柔度对横观各向同性压电半导体夹层板中Lamb波频散和衰减的影响。结果表明,Lamb波的前三阶模态可以在整个频域内传播,Lamb波前两阶模态的实波数随机械非理想界面界面柔度的增大而增大,法向柔度(沿厚度方向位移不连续)对前两阶模态低频域波数几乎无影响。
罗致帮[7](2021)在《临近空间大口径望远镜光机结构设计研究》文中进行了进一步梳理近年来,反射式望远镜凭借其无色差、易于加工等优点被广泛运用在现代大型望远镜中。地基望远镜受到大气层的一些基本限制,无法访问某些光谱区域,同时因为飞机的能力受到限制,太空观测站本质上也是昂贵的,并且存在操作局限性,发射后通常无法进行仪器的更新或校正。所以在临近空间使用气球搭载望远镜克服地球大气障碍进行天文观测的优势越发明显。随着天文观测需要对空间探测分辨率的不断提高,空间相机主反射镜的口径越来越大,大口径望远镜光机结构设计的难度也越来越大。本文依托某适用于临近空间的载荷项目,以φ816mm口径望远镜光机结构设计为研究对象,针对反射镜镜体设计、复合支撑结构设计、精密装配等科学问题,从理论研究、结构设计、仿真优化、实验验证等方面展开研究。(1)提出了一种背部6点兼周边6点的复合支撑方案。φ816mm口径临近空间望远镜在观测过程中存在0°~65°的俯仰角度变化,传统支撑方案无法满足观测要求。本文在概括了空间大口径望远镜发展现状的基础上,阐述了空间大口径反射镜支撑的原理及支撑形式。并根据运动学支撑原理确定了以周边支撑结合背部支撑的复合支撑方式为本课题主反射镜的支撑方案。(2)针对816mm口径反射镜的光学性能、重量及工作环境等要求,依据传统经验公式和拓扑优化方法,完成了主镜镜体的设计。根据实体主镜拓扑优化结果,寻找背部支撑的传力路径,确定主镜的轻量化孔形式及背部加强筋的分布。采用三角形+局部扇形轻量化孔的轻量化形式的主镜重量仅为32.6 kg,光轴水平面形RMS为1.21nm,光轴竖直面形RMS为2.82nm,均优于λ/50(λ=632.8 nm)。(3)基于坐标变换法提出了一种直梁铰链的柔度矩阵计算方法。首先对柔性结构在空间六个自由度的运动特性进行分析,得到了普通柔性单元的柔度矩阵,再通过坐标变换法将Von Mise的梁变形理论进行推导,得到了参考坐标系在梁末端时直梁圆角形柔性铰链的柔度矩阵。并按照功能分配及指标分配结果,采用灵敏度分析结合参数优化对背部支撑中的柔性细杆进行结构设计;采用柔度分析法结合综合评价因子对周边支撑中的A型框进行结构设计。最后通过解耦分析,得到了光轴竖直和水平状态下的各支撑状态下主镜面型,分析结果表明,采用柔度分析法设计的柔性支撑不仅满足面型要求还满足解耦要求。(4)基于Serrurier桁架的等效平面模型和三角形桁架基本单元刚度推导了八杆Serrurier桁架在不同重力方向下的位移公式,重力偏心引起的转角公式和自振频率公式,为桁架设计提供了理论依据。(5)采用仿真分析加试验验证的方法来考察临近空间望远镜光机结构设计结果,有限元分析通过对望远镜整机动力学特性、动力学响应、静力学性能的分析,验证望远镜整机系统在各工况下的稳定性。结合主镜组件的面型检测和望远镜系统的装调试验结果,表明本文所采用的望远镜支撑方案和相关设计方法具有可行性和有效性。
岳昊[8](2021)在《多层土-桩-结构非线性地震反应数值模拟与桩基设计》文中提出强震观测表明,桩基础具有较好的抗震性能,大部分桩基能够承受一定程度的地震影响,但是也会出现桩基震害现象,因此需要进行桩基抗震设计。但是常规的抗震分析方法是将上部结构、桩和土体分割开来进行考虑,对于土质较软的地基这种分析方法是不合理的,合理的方法应该考虑土-桩-结构的相互作用。本文以高速铁路32m双线简支梁重力式桩基础桥墩为工程背景,以Winkler地基梁理论为基础,基于p-y曲线法求解土弹簧参数,采用Midas Civil有限元软件建立多层土-桩-结构相互作用非线性数值模型,进行了地震响应分析和桩基设计对比。主要工作有:(1)对土-桩-结构相互作用国内外发展现状进行了概括,重点介绍了集中质量模型和Winkler地基梁模型的计算要点。(2)总结了Winkler地基梁弹簧参数的计算方法,基于p-y曲线法计算了土弹簧抗力-位移曲线,为简化计算,推导了p-y曲线等效为双折线的转化公式,探究了粉土p-y曲线计算时粘聚力、内摩擦角、压缩系数、容重和桩径的改变对单桩力学行为的影响。(3)介绍了结构和土体的力学模型,论述了桩-桩间土-桩力学模型的作用机理。(4)详细介绍了地震波选取、圆端型截面约束混凝土Mander本构模型的求解过程、桥墩和桩基恢复力模型的建立、结构阻尼和土体阻尼参数的计算、参震质量的计算、恒载的添加及模型的建立;该模型可以综合考虑结构非线性、土体非线性、桩土接触非线性、桩间土和桩侧土体辐射阻尼的影响;研究了纵桥向地震力作用下群桩基础的变形和受力特点、墩身屈服过程和屈服状态、墩身滞回曲线、结构耗能特性、土弹簧滞回曲线和受力状态。(5)在第4章模型的基础上对土-桩-结构相互作用进行了参数化分析,分析了桩间弹簧、承台侧水平弹簧、软土层位置、软土层厚度和第一层土软硬程度对墩身和桩身响应的影响。(6)对比了规范中的简化分析法和本文相互作用分析法对桩基配筋的影响。
姜琦[9](2021)在《季冻区列车激励土层的三维波场模拟分析》文中研究说明伴随轨道交通发展而生的一个负面效应是列车对周边环境产生振动影响。严寒时期季节性冻土场地的波速结构有别于未冻结场地,轨道交通形成的机械波在冻土覆盖场地内的传播规律有待深入揭示。现场实测受到设备能力、测点布设以及铁路运营管理的诸多限制,数值模拟是一个有力的补充研究手段。本文采用实测数据与数值模拟相结合的方法,力求揭示东北寒区轨道交通周边的季节性冻土场地波场特征,为寒区轨道交通线路规划和减振降噪技术开发提供研究基础。论文主要研究内容如下:(1)梳理冻结前后冻土的动剪切模量对比关系及温度变化规律,比较多年冻土和季节性冻土的低应变动剪切模量对温度变化的敏感程度;考虑不同试验方法,在-2°C~-20°C的温度范围内,拟合得到土的低应变动剪切模量与温度的线性关系,为季冻土场地轨道交通振动问题的数值模拟提供土体动力参数变化规律。(2)将低应变动剪切模量与温度的拟合关系引入场地数学模型,给出列车-轨道-冻土层状场地耦合振动的半解析模型,对模型进行了参数影响分析;采用滨洲铁路大庆龙凤湿地区间的振动观测数据验证了模型的可靠性。(3)基于大庆不同季节地温监测数据,设置研究区段不同气温条件下的场地负温工况;利用低应变动剪切模型与温度关系,设置各工况场地模型力学参数;模拟计算各工况季冻土场地土体振动响应,分析不同季节温度、不同车速以及不同频率的轮/轨力等条件下土层振动的传播规律。最终对列车引起的季节性冻土振动特征取得了一些新的认识。
李义成,冯世进[10](2021)在《列车轴载作用下轨道-横观各向同性地基动力响应》文中提出为研究列车荷载引起的环境振动问题,建立了轨道-多层横观各向同性(TI)地基耦合解析模型。与已有轨道-单一介质地基耦合模型相比,该模型考虑了地基中单相和两相TI介质层的交替分布,以模拟不同含水条件的TI岩土层。基于该模型,首先利用Fourier变换和势函数方法,求解TI介质控制方程;然后对精确刚度矩阵法进行推广,推导包含不同介质的多层地基解析解;最后结合轨道控制方程,通过逆变换得到耦合系统动力响应,并研究了地下水以及横观各向同性对轨道和地基动力响应的影响。结果表明:TI两相层中地下水的存在对轨道系统荷载放大系数的影响在荷载频率低于200 Hz时明显;地表振动沿垂直轨道方向的衰减速度随水平和垂直弹性模量比值的增大而加快;最大竖向应力幅值出现在地表1 m范围内;位移及应力的临界速度随水平和垂直弹性模量比值的增大而增大。
二、利用弹性半空间理论建立地基柔度矩阵的一个简化方法(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、利用弹性半空间理论建立地基柔度矩阵的一个简化方法(论文提纲范文)
(1)SV波任意角度斜入射下地铁车站地震响应分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 地下结构抗震研究方法 |
1.2.1 原型观测法 |
1.2.2 解析方法 |
1.2.3 数值模拟方法 |
1.2.4 模型实验法 |
1.3 SV波斜入射对结构动力响应的研究现状 |
1.4 本文主要研究内容及技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 层状地基任意角度斜入射SV波角地震动输入方法 |
2.1 引言 |
2.2 频域刚度矩阵法 |
2.2.1 土层和半空间动力刚度矩阵 |
2.2.2 荷载向量与自由场响应的求解 |
2.3 粘弹性人工边界与地震动输入 |
2.3.1 粘弹性人工边界设置 |
2.3.2 地震动输入方法 |
2.3.3 阻尼在ABAQUS中的输入 |
2.4 方法验证 |
2.4.1 模型 1:弹性均匀半空间模型 |
2.4.2 模型 2:弹性均匀半空间上单一土层模型 |
2.5 本章小结 |
第三章 SV波斜入射作用下地铁车站的地震响应研究 |
3.1 引言 |
3.2 研究思路 |
3.3 模型参数 |
3.3.1 车站模型参数 |
3.3.2 地铁车站截面平面简化 |
3.3.3 地震波的选取 |
3.3.4 场地的选取 |
3.3.5 模型的建立 |
3.3.6 土与地铁车站结构的接触 |
3.4 计算结果 |
3.4.1 不同角度入射下地铁车站内力响应 |
3.4.2 不同角度入射下地铁车站水平侧移变形 |
3.5 本章小结 |
第四章 SV波斜入射下地铁车站-土-地上框架结构相互作用响应分析 |
4.1 引言 |
4.2 研究思路 |
4.3 模型参数 |
4.3.1 地上框架结构的建立 |
4.3.2 计算模型 |
4.4 计算结果分析 |
4.4.1 地上框架与车站间距对车站的影响 |
4.4.2 地铁车站对地上框架结构的影响 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 本文的研究工作与结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
在读期间发表的学术论文 |
致谢 |
(3)基于地层信息计算场地卓越周期的频域方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究目的与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 场地卓越周期的定义 |
1.2.2 确定场地卓越周期的方法 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 研究方案与技术路线 |
2 基于地层信息计算卓越周期的解析方法 |
2.1 引言 |
2.2 场地卓越周期的理论解法 |
2.3 脉冲响应谱法 |
2.3.1 概述 |
2.3.2 场地脉冲响应计算 |
2.3.3 脉冲响应衰减处理 |
2.3.4 傅里叶变换 |
2.3.5 卓越周期的提取 |
2.4 脉冲响应谱法的主要影响因素 |
2.4.1 地震波持时 |
2.4.2 时窗函数 |
2.5 本章小结 |
3 脉冲响应谱法的频率域实现 |
3.1 引言 |
3.2 频域脉冲响应谱法 |
3.2.1 基本方法原理 |
3.2.2 传递矩阵法的计算步骤 |
3.2.3 传递矩阵法的应用 |
3.3 频域脉冲响应谱法的优点 |
3.3.1 计算理论简单 |
3.3.2 易于实现智能化计算 |
3.4 频域脉冲响应谱法和脉冲响应谱法的比较 |
3.5 频域脉冲响应谱法在工程上的适用性验证 |
3.6 本章小结 |
4 基于频域法实现场地卓越周期的智能化提取 |
4.1 引言 |
4.2 选定控制参数 |
4.3 频域法的智能化计算 |
4.3.1 控制参数的应用 |
4.3.2 频域智能化法的计算步骤 |
4.3.3 频域法的智能化计算流程 |
4.4 频域智能化法的应用 |
4.5 频域法实现智能化计算的适用性验证 |
4.6 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录一 |
附录二 |
(4)基于橡胶非线性特征的浮置板轨道动力响应及环境振动影响研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 引言 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 橡胶浮置板应用研究 |
1.2.2 橡胶材料力学本构模型 |
1.2.3 橡胶浮置板动力学研究现状 |
1.2.4 地铁运行引起的环境振动问题研究现状 |
1.2.5 既有研究存在的问题 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 车辆-轨道-基础耦合有限元数值模型的建立 |
2.1 车辆-橡胶浮置板轨道有限元模型 |
2.1.1 地铁B型车辆模型 |
2.1.2 浮置板轨道模型 |
2.1.3 轨道随机不平顺 |
2.1.4 相互作用与边界条件 |
2.2 橡胶垫材料本构模型的数值实现 |
2.2.1 橡胶垫超弹性本构模型 |
2.2.2 橡胶垫黏弹性本构模型 |
2.2.3 橡胶垫瑞利阻尼 |
2.3 模型验证 |
2.4 本章小结 |
3 橡胶超弹性对浮置板轨道动力特性的影响性分析 |
3.1 基于橡胶超弹性的车辆动力学分析 |
3.1.1 列车行驶安全性及稳定性评价方法 |
3.1.2 列车行驶稳定性分析 |
3.1.3 列车行驶安全性分析 |
3.2 基于橡胶超弹性的浮置板轨道动力学分析 |
3.2.1 钢轨振动加速度及位移分析 |
3.2.2 浮置板振动加速度及位移分析 |
3.2.3 底座振动加速分析 |
3.3 基于橡胶超弹性的浮置板轨道减振效果分析 |
3.3.1 橡胶浮置板传递损失 |
3.3.2 橡胶浮置板插入损失 |
3.4 本章小节 |
4 橡胶黏弹性对浮置板轨道动力特性的影响性分析 |
4.1 稳态动力学分析理论与模型 |
4.1.1 稳态动力学理论介绍 |
4.1.2 谐响应分析模型 |
4.2 橡胶浮置板结构的垂向振动传递特性 |
4.2.1 钢轨频响函数分析 |
4.2.2 浮置板频响函数分析 |
4.2.3 底座频响函数分析 |
4.3 橡胶浮置板结构的纵向振动传递特性 |
4.3.1 振动沿钢轨纵向传播规律 |
4.3.2 振动沿浮置板纵向传播规律 |
4.3.3 振动沿底座纵向传播规律 |
4.4 本章小结 |
5 基于橡胶非线性特征的地铁环境振动影响性分析 |
5.1 地铁环境振动预测模型 |
5.1.1 土体本构模型及边界条件 |
5.1.2 环境振动敏感建筑模型 |
5.1.3 环境振动评价指标及控制标准 |
5.2 地铁引起的环境振动在土体中的传播规律 |
5.2.1 振动在土体中的垂向传播 |
5.2.2 振动在土体中的横向传播 |
5.3 地铁引起的环境振动在建筑物中的传播规律 |
5.3.1 建筑板中振动特性 |
5.3.2 建筑梁柱节点振动特性 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(5)海水-TI饱和海床动力Green函数及海上桩承风机地震响应研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与选题意义 |
1.2 饱和多孔弹性介质动力响应的研究现状 |
1.3 横观各向同性地基动力响应的研究现状 |
1.4 流体声源-饱和多孔介质耦合动力响应研究现状 |
1.5 海上桩承风机地震响应研究现状 |
1.5.1 桩基础地震响应研究现状 |
1.5.2 水下结构动水效应研究现状 |
1.5.3 海上风机地震响应研究现状 |
1.6 本文的主要研究内容 |
第二章 表面荷载作用下海水-海床中动力Green函数研究 |
2.1 引言 |
2.2 计算模型 |
2.3 控制方程 |
2.3.1 流体控制方程 |
2.3.2 海床土控制方程 |
2.4 方程的求解 |
2.4.1 横观各向同性饱和海床土动力响应 |
2.4.2 海水动力响应 |
2.5 Green函数的确定 |
2.5.1 边界条件 |
2.5.2 三种不同的荷载作用形式 |
2.5.3 不同荷载形式的Green函数 |
2.6 算例分析 |
2.6.1 解的退化与验证 |
2.6.2 竖向圆盘荷载作用下参数影响分析 |
2.6.3 竖向环形荷载/点荷载作用下参数影响分析 |
2.7 本章小结 |
第三章 点声源脉冲作用下海水时域响应研究 |
3.1 引言 |
3.2 计算模型 |
3.3 海水控制方程 |
3.4 方程的求解 |
3.4.1 海水控制方程的求解 |
3.4.2 有限深海水动力响应 |
3.4.3 半空间海水动力响应 |
3.4.4 全空间海水动力响应 |
3.4.5 水底柔性反射边界下海水动力响应 |
3.4.6 波场特征分析 |
3.5 算例分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 横观各向同性海床土中斜群桩支承风机地震响应研究 |
4.1 引言 |
4.2 高承台斜群桩支承海上风机模型的建立 |
4.2.1 风机模型建立 |
4.2.2 海床土材料本构模型 |
4.2.3 海水层动水压力模拟 |
4.2.4 地震波施加及阻尼设置 |
4.3 群桩基础内力包络图及叶片位移时程 |
4.4 海床土各向异性程度影响分析 |
4.4.1 弹性模量比的影响 |
4.4.2 剪切模量比的影响 |
4.5 群桩影响因素分析 |
4.5.1 斜桩倾斜度的影响 |
4.5.2 桩径的影响 |
4.6 近断层脉冲效应对风机地震响应的影响 |
4.6.1 近断层脉冲型地震波的选取 |
4.6.2 近断层脉冲型地震波作用下风机地震响应 |
4.7 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间研究成果 |
致谢 |
(6)压电半导体层状结构中的弹性波传播(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 压电半导体材料及其应用 |
1.3 压电半导体材料及结构中弹性波传播问题的研究概况 |
1.3.1 压电半导体中体波及其在界面上的折射和反射 |
1.3.2 压电半导体中的导波 |
1.3.3 多层压电半导体结构中的弹性波 |
1.4 压电-半导体复合结构中波的传播 |
1.5 本文的研究目的和研究内容 |
1.5.1 本文的研究目的 |
1.5.2 本文的研究内容 |
2 压电半导体板中弹性波的传播特性 |
2.1 引言 |
2.2 问题的描述 |
2.3 频散方程 |
2.4 数值结果和讨论 |
2.4.1 压电半导体板中的SH波 |
2.4.2 压电半导体板中的Lamb波 |
2.5 本章小结 |
本章附录 |
3 压电半导体薄膜/弹性介电半空间中Love波的传播 |
3.1 引言 |
3.2 问题的描述和边界条件 |
3.3 频散方程 |
3.4 数值结果和讨论 |
3.4.1 半导体特性对频散和衰减的影响 |
3.4.2 边界条件对频散和衰减的影响 |
3.4.3 薄膜厚度对频散和衰减的影响 |
3.4.4 偏置电场对频散和衰减的影响 |
3.5 本章小结 |
本章附录 |
4 压电半导体薄膜/弹性介电半空间中Rayleigh波的传播 |
4.1 引言 |
4.2 边值问题 |
4.3 频散方程 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 半导体特性对频散和衰减的影响 |
4.4.2 最大波速和模态相互作用的影响因素 |
4.5 本章小结 |
5 非理想界面压电半导体多层板中的SH波 |
5.1 引言 |
5.2 问题的描述和边界条件 |
5.3 频散方程 |
5.4 数值结果和讨论 |
5.4.1 压电半导体单层板中的SH波 |
5.4.2 压电半导体夹层板中的SH波 |
5.5 本章小结 |
6 非理想界面压电半导体多层板中的Lamb波 |
6.1 引言 |
6.2 问题的描述和边界条件 |
6.3 频散方程 |
6.4 数值结果和讨论 |
6.4.1 压电半导体单层板中的Lamb波 |
6.4.2 压电半导体夹层板中的Lamb波 |
6.4.3 非理想界面下压电半导体夹层板中的Lamb波 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 进一步的工作展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(7)临近空间大口径望远镜光机结构设计研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 大口径空间望远镜的发展现状及趋势 |
1.2.1 国外大口径空间望远镜的发展现状 |
1.2.2 国内大口径空间望远镜发展现状 |
1.2.3 大口径空间望远镜发展趋势 |
1.3 本文主要内容和章节安排 |
第2章 临近空间望远镜支撑原理 |
2.1 反射镜支撑原理 |
2.1.1 反射镜被动支撑原理 |
2.1.2 反射镜主动支撑原理 |
2.1.3 临近空间望远镜被动复合支撑方案 |
2.1.4 柔性支撑柔度分析 |
2.2 桁架支撑原理 |
2.2.1 Serrurier桁架二维变形理论 |
2.3 本章小结 |
第3章 临近空间望远镜主光机结构设计 |
3.1 望远镜主光机结构组成 |
3.2 主镜组件设计 |
3.2.1 主镜组件设计指标要求 |
3.2.2 主镜组件材料选择 |
3.2.3 主镜镜体设计 |
3.2.4 主镜支撑结构设计 |
3.2.5 主镜组件有限元分析 |
3.3 次镜组件设计 |
3.3.1 次镜组件设计指标要求 |
3.3.2 次镜镜体设计 |
3.3.3 次镜支撑结构设计 |
3.3.4 次镜组件有限元分析 |
3.4 桁架结构设计 |
3.4.1 桁架结构设计指标 |
3.4.2 桁架组件结构设计 |
3.4.3 桁架组件有限元分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 临近空间大口径望远镜整机仿真分析 |
4.1 边界条件 |
4.2 动力学分析 |
4.2.1 模态分析 |
4.2.2 加速度分析 |
4.2.3 冲击分析 |
4.3 静力学分析 |
4.3.1 望远镜0°状态 |
4.3.2 望远镜65°状态 |
4.4 本章小结 |
第5章 试验验证 |
5.1 主镜组件试验验证 |
5.1.1 主镜组件装调试验 |
5.1.2 面形检测 |
5.1.3 主镜组件力学试验 |
5.2 桁架组件试验验证 |
5.2.1 倾角检测 |
5.2.2 桁架组件力学试验 |
5.3 望远镜系统装调试验 |
5.4 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 论文创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(8)多层土-桩-结构非线性地震反应数值模拟与桩基设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外土-桩-结构体系研究现状 |
1.2.2 国内土-桩-结构体系研究现状 |
1.3 土-桩-结构相互作用研究方法 |
1.3.1 实验模拟法 |
1.3.2 计算分析法 |
1.4 本文主要解决的问题和研究内容 |
1.4.1 主要解决的问题 |
1.4.2 研究内容 |
2 基于p-y曲线法的土抗力分析 |
2.1 概述 |
2.2 p-y曲线法计算理论 |
2.2.1 桩侧水平土抗力-位移曲线(p-y曲线) |
2.2.2 桩周竖向剪切土抗力-位移曲线(t-z曲线) |
2.2.3 桩尖土抗力-位移曲线(q-z曲线) |
2.3 p-y曲线的线性化 |
2.4 基于p-y曲线法土抗力-位移曲线求解 |
2.5 粉土参数对单桩力学行为的影响 |
2.6 本章小结 |
3 结构力学模型和土体力学模型计算理论 |
3.1 钢筋的本构模型 |
3.2 混凝土的本构模型 |
3.3 土体力学模型 |
3.3.1 弹塑性理论 |
3.3.2 骨架模型和滞回模型 |
3.3.3 桩-土-桩力学模型作用机理 |
3.4 桥墩和桩基的恢复力模型 |
3.5 本章小结 |
4 土-桩-结构非线性地震反应数值分析 |
4.1 工程概况 |
4.2 地震波选取 |
4.3 桥墩和桩基恢复力模型 |
4.3.1 圆端型截面Mander模型求解 |
4.3.2 恢复力模型的求解 |
4.4 相关计算参数的确定 |
4.4.1 阻尼 |
4.4.2 弹簧参数 |
4.4.3 参震质量 |
4.4.4 恒载的考虑 |
4.5 计算模型的建立 |
4.6 模型分析结果 |
4.6.1 结构位移及内力结果 |
4.6.2 墩身屈服过程及屈服状态 |
4.6.3 墩身滞回曲线 |
4.6.4 结构耗能特性 |
4.6.5 土弹簧滞回曲线 |
4.6.6 土弹簧受力状态 |
4.7 模型验证 |
4.8 本章小结 |
5 土-桩-结构相互作用参数化分析 |
5.1 概述 |
5.2 桩间弹簧对相互作用体系地震响应的影响 |
5.2.1 对墩身响应的影响 |
5.2.2 对桩身响应的影响 |
5.3 承台侧土弹簧对相互作用体系地震响应的影响 |
5.3.1 对墩身响应的影响 |
5.3.2 对桩身响应的影响 |
5.4 软土层位置对相互作用体系地震响应的影响 |
5.4.1 对墩身响应的影响 |
5.4.2 对桩身响应的影响 |
5.5 软土层厚度对相互作用体系地震响应的影响 |
5.5.1 对墩身响应的影响 |
5.5.2 对桩身响应的影响 |
5.6 第一层土质更软时对相互作用体系地震响应的影响 |
5.6.1 对墩身响应的影响 |
5.6.2 对桩身响应的影响 |
5.7 本章小结 |
6 桩基础的抗震设计研究 |
6.1 引言 |
6.2 铁路桥梁桩基础设计步骤 |
6.3 规范简化法和相互作用分析法内力计算 |
6.4 简化法和相互作用分析法配筋计算对比 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
(9)季冻区列车激励土层的三维波场模拟分析(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 现场实测研究成果 |
1.2.2 数值模拟研究成果 |
1.3 存在的问题 |
1.4 本文研究内容和技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第2章 冻土低应变动力特性的负温变化规律拟合 |
2.1 引言 |
2.2 冻土动力特性影响因素 |
2.3 冻土动剪切模量随负温变化规律 |
2.3.1 低温动三轴试验 |
2.3.2 超声波试验 |
2.3.3 共振柱试验 |
2.4 本章小结 |
第3章 列车-轨道-季冻土场地耦合振动半解析模型 |
3.1 引言 |
3.2 数学建模 |
3.2.1 列车-轨道-季冻场地耦合动力模型 |
3.2.2 轨道竖向振动模型 |
3.2.3 季节性冻土场地的三维振动模型 |
3.2.4 列车、轨道和场地模型的耦合 |
3.2.5 模型参数影响因素分析 |
3.3 模型验证 |
3.3.1 现场实测数据 |
3.3.2 模型可靠性分析 |
3.3.3 谐波不平顺激励地表振动模式 |
3.4 本章小结 |
第4章 冬季地层的振动传播规律 |
4.1 引言 |
4.2 地层参数确定 |
4.3 地表加速度 |
4.3.1 时程 |
4.3.2 功率谱 |
4.4 地表以下土体的位移 |
4.4.1 轮/轨谐波不平顺条件下的地层位移幅值 |
4.4.2 轮/轨随机不平顺条件下的地层位移幅值 |
4.4.3 车速对地层振动的影响 |
4.5 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
攻读硕士期间发表的论文和参与的项目 |
四、利用弹性半空间理论建立地基柔度矩阵的一个简化方法(论文参考文献)
- [1]SV波任意角度斜入射下地铁车站地震响应分析[D]. 谭灿星. 华东交通大学, 2021(01)
- [2]强震作用下浅埋地铁车站结构倒塌破坏机理研究[D]. 魏圣明. 中国矿业大学, 2021
- [3]基于地层信息计算场地卓越周期的频域方法研究[D]. 谢清馨. 西安理工大学, 2021(01)
- [4]基于橡胶非线性特征的浮置板轨道动力响应及环境振动影响研究[D]. 张朝明. 北京交通大学, 2021
- [5]海水-TI饱和海床动力Green函数及海上桩承风机地震响应研究[D]. 赵仓龙. 太原理工大学, 2021(01)
- [6]压电半导体层状结构中的弹性波传播[D]. 田茹. 北京交通大学, 2021
- [7]临近空间大口径望远镜光机结构设计研究[D]. 罗致帮. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2021(08)
- [8]多层土-桩-结构非线性地震反应数值模拟与桩基设计[D]. 岳昊. 烟台大学, 2021(09)
- [9]季冻区列车激励土层的三维波场模拟分析[D]. 姜琦. 黑龙江大学, 2021(09)
- [10]列车轴载作用下轨道-横观各向同性地基动力响应[J]. 李义成,冯世进. 岩土力学, 2021(05)