成層飽和地基的一維固結(jié)DQM解和成層彈性地基的瞬態(tài)響應(yīng)的廣義射線法模擬.pdf

1、本文的研究包括成層飽和地基一維固結(jié)問題的DQM解和成層彈性地基的瞬態(tài)響應(yīng)模擬分析兩方面內(nèi)容.成層飽和地基的一維固結(jié)問題的研究,分別推導(dǎo)雙層地基的一維線性和非線性固結(jié)的DQM解,進(jìn)而將雙層地基的一維固結(jié)的DQM解推廣到大于2層地基情況下的DQM解,豐富了成層地基一維固結(jié)預(yù)測(cè)和計(jì)算的手段.算例分析表明:DQM解的計(jì)算結(jié)果與解析解非常接近,隨著土層的增加,由于解析解的計(jì)算變得復(fù)雜,此時(shí),DQM解具有形式保持不變和計(jì)算時(shí)間短的優(yōu)勢(shì);與有限差分法

2、相比,DQM解與解析解在每一時(shí)刻的相對(duì)誤差非常小,而差分法與解析解的相對(duì)誤差,則隨著時(shí)間的增長(zhǎng)而逐步增大,因此,DQM解比有限差分法具有更高的精度和更好的穩(wěn)定性.成層彈性地基的瞬態(tài)響應(yīng)模擬研究,采用廣義射線法,分別對(duì)常見的上軟下硬地基,具有軟夾層地基和具有硬夾層地基三種情況對(duì)應(yīng)的各組射線所產(chǎn)生的瞬態(tài)響應(yīng)以及總響應(yīng)進(jìn)行了比較,討論分析了三種地基的瞬態(tài)響應(yīng)特性,得到主要結(jié)論:(1)廣義射線法計(jì)算用于成層地基瞬態(tài)響應(yīng)時(shí),隨著土層的增加,由于射

3、線的傳播路徑隨之變得復(fù)雜,因此,計(jì)算難度也將隨之增大;另外,隨著給定的分析動(dòng)力響應(yīng)的時(shí)間范圍的增大,同樣的原因,計(jì)算難度也會(huì)加大;(2)對(duì)于上軟下硬和具有軟階層2種地基,其動(dòng)力響應(yīng)均以1組直接射線在拾振點(diǎn)產(chǎn)生的Rayleigh波為主,而對(duì)于具有硬夾層的地基,除此之外,在1層和2層之間的折射射線對(duì)動(dòng)力響應(yīng)的貢獻(xiàn)同樣非常重要;(3)具有硬夾層的地基,其動(dòng)力響應(yīng)以在1層傳播射線的貢獻(xiàn)為主;上軟下硬土層的動(dòng)力響應(yīng)比其它2種土層的動(dòng)力響應(yīng)衰減得快