貝塔射線(xiàn)法_[博士]回傳射線(xiàn)矩陣法分析埋置框架的瞬態(tài)動(dòng)力響應(yīng)
本文關(guān)鍵詞:回傳射線(xiàn)矩陣法,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
[博士]回傳射線(xiàn)矩陣法分析埋置框架的瞬態(tài)動(dòng)力響應(yīng)
學(xué)科專(zhuān)業(yè): 巖土工程
授予學(xué)位: 博士
學(xué)位授予單位:浙江大學(xué)
學(xué)位年度:2004
對(duì)實(shí)際工程中大量存在的已有結(jié)構(gòu)物下的樁基,最典型的如埋置框架,其在瞬態(tài)荷載作用下的響應(yīng),目前尚無(wú)有效的分析方法。研究該問(wèn)題不僅對(duì)已有結(jié)構(gòu)物下樁基質(zhì)量檢測(cè)具有指導(dǎo)意義,而且也為設(shè)計(jì)承受沖擊荷載的海洋平臺(tái)、碼頭工程和輸油棧橋等提供理論基礎(chǔ)。因此,本文著重研究埋置框架在瞬態(tài)荷載作用下的波動(dòng)反應(yīng)。
論文以彈性波動(dòng)學(xué)為基礎(chǔ),,首先研究了埋置框架回傳射線(xiàn)矩陣法的基本原理。提出縱波和撓曲波在樁土系統(tǒng)中的波動(dòng)方程,根據(jù)節(jié)點(diǎn)的力平衡和位移協(xié)調(diào)條件建立節(jié)點(diǎn)散射關(guān)系,引入傳播矩陣和置換矩陣,得到結(jié)構(gòu)的回傳射線(xiàn)矩陣,并通過(guò)Fourier逆變換得到結(jié)構(gòu)的全部瞬態(tài)響應(yīng)。
將埋置框架回傳射線(xiàn)矩陣法的普遍方程退化,得到樁和彈性地基梁的橫向瞬態(tài)波動(dòng)解,并進(jìn)一步得到無(wú)損傷框架結(jié)構(gòu)和有損傷框架結(jié)構(gòu)的瞬態(tài)波動(dòng)解。研究了脈沖持續(xù)時(shí)間和作用方向、損傷位置和程度對(duì)脈沖作用點(diǎn)速度波的影響規(guī)律。
脈沖作用方向?qū)γ}沖作用點(diǎn)的速度波影響很大。
利用埋置框架的回傳射線(xiàn)矩陣法開(kāi)展橫向脈沖作用下埋置框架的瞬態(tài)波動(dòng)研究。通過(guò)節(jié)點(diǎn)在時(shí)域中的力平衡條件和波前到達(dá)時(shí)間驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果的正確性。
分析了長(zhǎng)細(xì)比、脈沖持續(xù)時(shí)間、樁土剛度比、埋樁深度和基樁端部約束條件對(duì)軸力波、剪力波和彎矩波的影響,并與普通框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較。研究表明埋樁深度和基樁端部約束條件對(duì)軸力波、剪力波和彎矩波有重要影響。
進(jìn)一步探討了埋置框架損傷檢測(cè)的理論基礎(chǔ)。并分析了軸向、橫向和斜向脈沖作用下,軸向速度波和橫向速度波的波形特點(diǎn),發(fā)現(xiàn)利用軸向和斜向瞬態(tài)脈沖作用下軸向速度波的波形特點(diǎn),可以識(shí)別埋置框架結(jié)構(gòu)的損傷。
文章最后總結(jié)了全文的創(chuàng)造性工作和主要貢獻(xiàn),并提出進(jìn)一步研究的建議。
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本文編號(hào):157724
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