本文選題：衰減域　切入點(diǎn)：周期性結(jié)構(gòu)　出處：《北京交通大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：摘要：中國(guó)古代先進(jìn)的地基基礎(chǔ)處理技術(shù),是古建筑能夠經(jīng)歷數(shù)千年的自然災(zāi)害而屹立不倒的原因之一。對(duì)古建筑地下結(jié)構(gòu)的勘測(cè)發(fā)現(xiàn),其中的碎磚粘土基礎(chǔ)和木樁基礎(chǔ)都是典型的周期性結(jié)構(gòu)。而現(xiàn)代固體物理學(xué)研究發(fā)現(xiàn),周期性結(jié)構(gòu)具有頻率衰減域特性,即當(dāng)外界激勵(lì)的頻率處于周期性結(jié)構(gòu)的衰減域范圍內(nèi)時(shí),彈性波在其中的傳播會(huì)被大大衰減。然而,到目前為止,尚未有基于固體物理學(xué)中的周期性理論來(lái)研究古建筑基礎(chǔ)動(dòng)力特性的工作。為此,本文基于周期性理論,對(duì)古建筑的碎磚粘土基礎(chǔ)和木樁基礎(chǔ)(在必要時(shí),將古建筑的碎磚粘土基礎(chǔ)和木樁基礎(chǔ)稱為傳統(tǒng)碎磚粘土基礎(chǔ)和傳統(tǒng)木樁基礎(chǔ),以區(qū)別于改進(jìn)的基礎(chǔ))的衰減域特性進(jìn)行了研究,并分別對(duì)其做了改進(jìn),進(jìn)行了響應(yīng)分析,驗(yàn)證了改進(jìn)的基礎(chǔ)的有效性。 本文的主要研究?jī)?nèi)容包括： 1、介紹了周期性結(jié)構(gòu)衰減域特性的基本理論,對(duì)傳遞矩陣法和平面波展開(kāi)法這兩種計(jì)算周期性結(jié)構(gòu)衰減域的方法進(jìn)行了推導(dǎo)和驗(yàn)證,并用Matlab編制了相關(guān)計(jì)算程序。 2、求解了傳統(tǒng)碎磚粘土基礎(chǔ)的衰減域,通過(guò)研究物理參數(shù)和幾何參數(shù)對(duì)衰減域的影響,提出了對(duì)這種基礎(chǔ)的改進(jìn)方法；設(shè)計(jì)出了可用于環(huán)境隔振的改進(jìn)的碎磚粘土基礎(chǔ),借助有限元軟件ANSYS,對(duì)其進(jìn)行了頻率響應(yīng)和地鐵列車振動(dòng)響應(yīng)分析；通過(guò)與傳統(tǒng)碎磚粘土基礎(chǔ)和素土基礎(chǔ)的對(duì)比,驗(yàn)證了改進(jìn)的碎磚粘土基礎(chǔ)具有良好的隔振作用。 3、求解了傳統(tǒng)木樁基礎(chǔ)的衰減域,發(fā)現(xiàn)它存在方向衰減域,并研究了物理參數(shù)和幾何參數(shù)對(duì)方向衰減域的影響,提出了改進(jìn)方法；采用有限元軟件ANSYS對(duì)改進(jìn)的木樁基礎(chǔ)進(jìn)行了響應(yīng)分析,結(jié)果表明,改進(jìn)的木樁基礎(chǔ)對(duì)處于其衰減域范圍內(nèi)的彈性波具有很好的衰減作用。
[Abstract]:Abstract: the advanced foundation treatment technology in ancient China is one of the reasons why ancient buildings can survive thousands of years of natural disasters. The clay foundation of broken brick and the foundation of wood pile are typical periodic structures, and modern solid physics studies show that the periodic structures have the characteristic of frequency attenuation domain. That is, when the frequency of external excitation is within the attenuation range of periodic structure, the propagation of elastic wave in it will be greatly attenuated. However, so far, No work has been done to study the dynamic characteristics of ancient building foundation based on the periodicity theory of solid state physics. Therefore, based on the periodic theory, this paper deals with broken brick clay foundation and wooden pile foundation of ancient building (if necessary, The attenuation domain characteristics of the broken brick clay foundation and the wood pile foundation of the ancient building are studied, and the response analysis is carried out respectively, which is called the traditional broken brick clay foundation and the traditional wooden pile foundation, which is different from the improved foundation. The effectiveness of the improved foundation is verified. The main contents of this paper are as follows:. 1. The basic theory of the characteristic of the attenuation domain of periodic structure is introduced. The transfer matrix method and the plane wave expansion method are deduced and verified, and the relevant calculation programs are compiled by Matlab. 2. The attenuation domain of traditional broken brick clay foundation is solved, and the improvement method of this foundation is put forward by studying the influence of physical and geometric parameters on the attenuation domain, and the improved broken brick clay foundation which can be used for environmental vibration isolation is designed. The frequency response and the vibration response of subway train are analyzed by the finite element software ANSYS.The comparison with the traditional broken brick clay foundation and the plain soil foundation verifies that the improved broken brick clay foundation has good vibration isolation function. 3. The attenuation domain of traditional wood pile foundation is solved, and the direction attenuation region is found. The influence of physical and geometric parameters on the direction attenuation domain is studied, and an improved method is put forward. The finite element software ANSYS is used to analyze the response of the improved pile foundation. The results show that the improved pile foundation has a good attenuation effect on the elastic wave in its attenuation region.
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TU473.1;TU435

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本文編號(hào)：1606404