基于瑞利-里兹法的层状地基应变问题的近似解析解

TU47; 为求解层状地基应变问题的解析解,探究土体分层特性对土层性质的影响,从各向同性平面问题的基本弹性方程出发,利用扩展的瑞利-里兹法构造泛函,并对泛函进行变分,求其驻值,编制Mathematica计算程序求解总体刚度矩阵的线性方程组,得到非对称荷载作用下层状地基平面应变问题的近似解析解.计算结果与有限元软件的模拟结果吻合,验证了程序的精确性,并分析了层状性质对地基变形的敏感程度.所求解不仅具有解析解精确求解的优点,还克服了传统有限元方法对无穷远处结构盲目截断的缺点,计算程序可编辑性强,同时计算结果表明土的分层特性对地基的位移具有显著影响,证明工程实践中采用模量与深度的加权平均近似模拟分层...

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Published in河南理工大学学报（自然科学版） Vol. 40; no. 3; pp. 142 - 148
Main Authors 朱桂春, 张雯超, 陈胜
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 扬州工业职业技术学院 建筑工程学院,江苏 扬州225000%苏州大学 轨道交通学院,江苏 苏州215000%中国地质大学(武汉新校区建设指挥部),湖北 武汉430074 01.05.2021
苏州大学 轨道交通学院,江苏 苏州215000
Subjects
平面应变
瑞利-里兹法
层状地基
各向同性
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ISSN1673-9787
DOI10.16186/j.cnki.1673-9787.2020010029

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Summary:TU47; 为求解层状地基应变问题的解析解,探究土体分层特性对土层性质的影响,从各向同性平面问题的基本弹性方程出发,利用扩展的瑞利-里兹法构造泛函,并对泛函进行变分,求其驻值,编制Mathematica计算程序求解总体刚度矩阵的线性方程组,得到非对称荷载作用下层状地基平面应变问题的近似解析解.计算结果与有限元软件的模拟结果吻合,验证了程序的精确性,并分析了层状性质对地基变形的敏感程度.所求解不仅具有解析解精确求解的优点,还克服了传统有限元方法对无穷远处结构盲目截断的缺点,计算程序可编辑性强,同时计算结果表明土的分层特性对地基的位移具有显著影响,证明工程实践中采用模量与深度的加权平均近似模拟分层土的特性进行设计计算的方法是不妥当的.
ISSN:1673-9787
DOI:10.16186/j.cnki.1673-9787.2020010029