【摘要】：采用間接邊界元方法(IBEM)研究了層狀橫觀各向同性(TI)地基上明置條形基礎(chǔ)平面內(nèi)動(dòng)力剛度系數(shù)。首先,在波數(shù)域中求解TI介質(zhì)動(dòng)力平衡方程,建立了TI土層和TI半空間的精確動(dòng)力剛度矩陣,并通過集整土層和半空間剛度矩陣,求得層狀TI地基整體動(dòng)力剛度矩陣。然后,采用剛度矩陣方法求得層狀TI地基表面均布荷載動(dòng)力格林函數(shù)。最后,由基礎(chǔ)與地基表面的混合邊界條件求得明置條形基礎(chǔ)的平面內(nèi)動(dòng)力剛度系數(shù)。均布荷載動(dòng)力格林函數(shù)的引入克服了傳統(tǒng)邊界元方法的奇異性問題,同時(shí),精確動(dòng)力剛度矩陣的引入使得方法不受土層厚度的限制。通過與已有結(jié)果比較驗(yàn)證了方法的正確性,并以均勻TI半空間地基、單一TI土層地基和多TI土層地基上明置基礎(chǔ)為例進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算分析,探討了TI參數(shù)、振動(dòng)頻率和土層對(duì)剛度系數(shù)的影響。研究表明,土體TI參數(shù)對(duì)剛度系數(shù)有著顯著的影響,尤其是層狀TI地基中剛度系數(shù)的峰值頻率和峰值十分依賴于TI參數(shù)的變化;逆序地基與正常序列地基上基礎(chǔ)剛度系數(shù)差異明顯,逆序地基對(duì)應(yīng)剛度系數(shù)隨頻率振蕩劇烈且數(shù)值較大。
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第50卷第9期巴振寧等·層狀橫觀各向同性地基上剛性條形基礎(chǔ)動(dòng)力剛度系數(shù)·69·圖1層狀TI半空間上剛性條形基礎(chǔ)示意圖Fig．1Modelofarigidstripfoundationonamulti-layeredTIhalf-space本文采用IBEM來求解明置基礎(chǔ)剛度系數(shù)。首先，推導(dǎo)出層狀TI半空間精確動(dòng)力剛度矩陣。其次，將基礎(chǔ)與層狀TI地基的交界面S離散為水平線單元(單元數(shù)量由基礎(chǔ)振動(dòng)的頻率確定)，并運(yùn)用直接剛度法求解層狀TI地基在水平均布荷載作用下的位移和牽引力動(dòng)力格林函數(shù)。最后，由混合邊界條件求得明置剛性條形基礎(chǔ)的動(dòng)力剛度系數(shù)。1．1層狀TI半空間平面內(nèi)精確動(dòng)力剛度矩陣由文獻(xiàn)［21］可知，，直角坐標(biāo)系下，TI介質(zhì)中由位移表示的諧和動(dòng)力平衡方程為:c11

本文編號(hào)：2520463