层状横观各向同性地基上刚性条形基础动力刚度系数

发布时间：2019-07-29 10:58

【摘要】：采用间接边界元方法(IBEM)研究了层状横观各向同性(TI)地基上明置条形基础平面内动力刚度系数。首先,在波数域中求解TI介质动力平衡方程,建立了TI土层和TI半空间的精确动力刚度矩阵,并通过集整土层和半空间刚度矩阵,求得层状TI地基整体动力刚度矩阵。然后,采用刚度矩阵方法求得层状TI地基表面均布荷载动力格林函数。最后,由基础与地基表面的混合边界条件求得明置条形基础的平面内动力刚度系数。均布荷载动力格林函数的引入克服了传统边界元方法的奇异性问题,同时,精确动力刚度矩阵的引入使得方法不受土层厚度的限制。通过与已有结果比较验证了方法的正确性,并以均匀TI半空间地基、单一TI土层地基和多TI土层地基上明置基础为例进行了数值计算分析,探讨了TI参数、振动频率和土层对刚度系数的影响。研究表明,土体TI参数对刚度系数有着显著的影响,尤其是层状TI地基中刚度系数的峰值频率和峰值十分依赖于TI参数的变化;逆序地基与正常序列地基上基础刚度系数差异明显,逆序地基对应刚度系数随频率振荡剧烈且数值较大。
【图文】：

第50卷第9期巴振宁等·层状横观各向同性地基上刚性条形基础动力刚度系数·69·图1层状TI半空间上刚性条形基础示意图Fig．1Modelofarigidstripfoundationonamulti-layeredTIhalf-space本文采用IBEM来求解明置基础刚度系数。首先，推导出层状TI半空间精确动力刚度矩阵。其次，将基础与层状TI地基的交界面S离散为水平线单元(单元数量由基础振动的频率确定)，并运用直接刚度法求解层状TI地基在水平均布荷载作用下的位移和牵引力动力格林函数。最后，由混合边界条件求得明置刚性条形基础的动力刚度系数。1．1层状TI半空间平面内精确动力刚度矩阵由文献［21］可知，，直角坐标系下，TI介质中由位移表示的谐和动力平衡方程为:c11

本文编号：2520463