两相饱和介质层状周期结构的动力特性及其工程应用

发布时间：2018-07-23 13:10

【摘要】：中国的古建筑博大精深,创造了很多先进的地基基础处理技术。在对古建筑基础进行研究考察时,发现了一种碎砖黏土层状基础,这是一种具有周期性的基础。现代固体物理学研究发现,周期结构具有频率衰减域特性。然而,到目前为止,基于周期结构理论研究古建筑地基基础动力特性的工作还极其有限,特别是同时还能计及土体的两相介质特性,相关工作更是少见。由于地下水的存在,工程中的土体更接近于饱和土,因此,有必要采用周期结构理论和两相介质模型,研究古建筑地基基础的动力特性。本文将基于周期结构理论和两相介质的Biot模型来分析两相饱和介质层状周期结构的动力特性,进而对古建筑地基基础的动力特性给出新的解释。本文的主要研究内容包括:1.首先介绍了两相饱和介质层状周期结构的基本理论,其中包含饱和介质的Biot波动理论和周期性理论。2.建立了两相饱和介质层状周期结构的数值分析模型。首先验证了所建模型的正确性,然后利用该模型求得了结构的衰减域,同时对比了两相饱和介质层状周期结构和单相弹性介质层状周期结构的频散曲线。3.分析了材料参数和几何参数对两相饱和介质层状周期结构衰减域的影响,设计出合理的隔振基础。4.基于建立的两相饱和介质层状周期结构的数值分析模型,完成了频域响应分析,验证了两相饱和介质层状周期结构的隔振效果。
[Abstract]:China's ancient architecture is extensive and profound, creating a lot of advanced foundation treatment technology. In the study of ancient building foundation, a layered foundation of broken brick clay is found, which is a periodic foundation. Modern solid state physics has found that the periodic structure has the characteristic of frequency attenuation domain. However, so far, the research work on dynamic characteristics of foundation based on periodic structure theory is very limited, especially the two-phase medium characteristics of soil can be taken into account at the same time, and the related work is even rarer. Because of the existence of groundwater, the soil in engineering is closer to saturated soil. Therefore, it is necessary to study the dynamic characteristics of the foundation of ancient buildings by using periodic structure theory and two-phase medium model. In this paper, the dynamic characteristics of layered periodic structures in two-phase saturated media are analyzed based on the periodic structure theory and the Biot model of two-phase medium, and a new interpretation of the dynamic characteristics of the foundation of ancient buildings is given. The main contents of this paper include: 1. Firstly, the basic theory of layered periodic structure in two-phase saturated medium is introduced, which includes Biot wave theory and periodicity theory. A numerical analysis model of layered periodic structure in two phase saturated medium is established. Firstly, the correctness of the model is verified, then the attenuation region of the structure is obtained by using the model, and the dispersion curve of the layered periodic structure in two-phase saturated medium is compared with that in single-phase elastic medium. The influence of material parameters and geometric parameters on the attenuation region of layered periodic structure in two-phase saturated medium is analyzed. Based on the numerical analysis model of layered periodic structure in two-phase saturated medium, the frequency domain response analysis is completed, and the vibration isolation effect of layered periodic structure in two-phase saturated medium is verified.
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TU435

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 杨弃疾，胡卫东;导体柱和周期结构旁振子的场[J];电子学报;1998年12期

2 王海涛;曾向阳;刘延善;;利用小样品获取大尺度周期结构声散射系数的可行性分析[J];西北工业大学学报;2014年04期

3 黄修长;冯国平;张志谊;华宏星;;周期结构机械滤波器对浮筏隔振系统传递特性的影响[J];噪声与振动控制;2010年02期

4 李照美;傅志文;史景钊;;“黄河”大客车的使用可靠性及保修周期[J];河南农业大学学报;1989年04期

5 罗志勇;秦汝虎;;楔体周期结构电磁波衰减的理论计算及数值模拟[J];微波学报;2006年01期

6 侯之超,郑兆昌;一类周期结构的部分组集有限元法及静动力分析[J];工程力学;1997年04期

7 王晶;于桂兰;;直线型失谐周期结构中局部化现象的研究进程和现状[J];科学技术与工程;2008年04期

8 姜燕,杨芳,曾越胜,王长华;耦合波法与模匹配法对周期结构绕射场的等效[J];无线通信技术;2003年01期

9 白海力,姜恩永,王存达,田仁玉;Co/C,CoN/CN软X射线多层膜的周期结构热稳定性研究[J];科学通报;1997年23期

10 任建亭,林磊,姜节胜;简单周期结构波传播主动控制研究[J];应用力学学报;2004年03期

相关会议论文 前10条

1 李凤明;汪越胜;;失谐周期结构中波与振动局部化问题的研究进展[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集（下）[C];2005年

2 徐艳龙;陈常青;田晓耕;;复杂周期结构弹性波能带特性研究[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

3 张伟和;陶智勇;;声波导中二阶横向模式的提取[A];2009年度全国物理声学会议论文集[C];2009年

4 何文明;陈伟球;乔华;;具有小周期结构的各向异性矩形板的分析解[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

5 冯奎胜;李娜;许家栋;;任意形状介质周期结构频率选择特性的有限元法分析[A];2009年全国微波毫米波会议论文集（下册）[C];2009年

6 王琪;张化;缪国庆;;具有周期结构底面水槽中表面波的实验研究[A];中国声学学会2006年全国声学学术会议论文集[C];2006年

7 王林;陶智勇;;复合周期结构波导中的宽禁带[A];中国声学学会第九届青年学术会议论文集[C];2011年

8 宋若龙;姚桂锦;王克协;韩炜;;柱状周期分层结构中P波的声带隙[A];2008年全国声学学术会议论文集[C];2008年

9 李根;何宜谦;杨海天;Andrew Deeks;;基于SBFEM和并行计算的旋转周期结构二维弹性问题数值求解[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

10 彭松村;董金明;王乐民;;双周期结构中波的相互作用[A];1985年全国微波会议论文集[C];1985年

相关博士学位论文 前10条

1 邓浩;周期结构的衍射模拟算法及其应用研究[D];电子科技大学;2015年

2 熊伟;基于亚波长金属周期结构的THz滤波器的研究[D];电子科技大学;2013年

3 吴志静;周期结构的振动行为与隔振性能研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

4 方维海;左手介质周期结构散射特性的研究[D];中国科学技术大学;2009年

5 吴锋;周期结构的时域积分方法及散射分析方法研究[D];大连理工大学;2014年

6 彭麟;微波平面周期结构及其应用研究[D];电子科技大学;2013年

7 谢环;光在柱状和球状周期结构中的传播及散射[D];中国科学技术大学;2010年

8 张建成;多层平面周期结构的电磁特性研究[D];西安电子科技大学;2009年

9 朱湘琴;FDTD在半空间及周期结构问题中的应用[D];西安电子科技大学;2005年

10 姚宗健;横向振动在周期复合结构板中传播问题的研究[D];北京交通大学;2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 黄贤俊;新型三维宽带/双频电磁周期结构分析与设计[D];国防科学技术大学;2013年

2 沈晨阳;基于迭代FDTD法分析任意入射角度下周期结构的传输特性[D];安徽大学;2016年

3 张建平;等离子体周期结构电磁特性研究[D];国防科学技术大学;2015年

4 张迁;周期梁结构的能带特性分析[D];西安电子科技大学;2015年

5 翟福宁;两相饱和介质层状周期结构的动力特性及其工程应用[D];北京交通大学;2017年

6 宋倩;电磁周期结构设计及其应用[D];华侨大学;2017年

7 金理;一维金属—介质纳米周期结构光传播特性分析[D];宁波大学;2012年

8 周亚坤;周期结构在屏障隔振中的应用[D];北京交通大学;2010年

9 王海洋;周期结构材料力学和电磁动态特性研究[D];大连理工大学;2006年

10 潘美凤;周期结构的部分元等效电路建模[D];南京理工大学;2013年

，

本文编号：2139516