基坑开挖引起下卧既有隧道变形的简化计算方法 被引量：5

1

作者 唐汐 《铁道标准设计》 北大核心 2023年第5期80-87,共8页

为得到基坑开挖对邻近下卧既有隧道变形受力影响,提出一种可预测基坑开挖对下卧隧道竖向变形影响的简化计算方法。采用Mindlin解获得基坑开挖引起既有隧道轴线处的附加应力,将隧道假定成无限长Euler-Bernoulli梁搁置在Vlasov地基;引入... 为得到基坑开挖对邻近下卧既有隧道变形受力影响,提出一种可预测基坑开挖对下卧隧道竖向变形影响的简化计算方法。采用Mindlin解获得基坑开挖引起既有隧道轴线处的附加应力,将隧道假定成无限长Euler-Bernoulli梁搁置在Vlasov地基;引入隧道侧向土体的影响,考虑既有隧道两端约束,进一步得到隧道竖向变形差分解。工程案例研究表明:与既有文献中有限元数据和实测数据对比,验证了该方法计算结果的合理性;与将隧道搁置在Vlasov地基模型(EB-V模型)和Winkler(EB-W模型)地基模型的解析计算结果比较,本文方法计算结果更贴近实测数据。进一步参数研究表明:隧道与基坑中心间距、隧道埋深以及土体模量的增大会引起隧道竖向变形及内力减小;随着既有隧道抗弯刚度逐渐增大,隧道竖向变形会逐渐减小,但会引起既有隧道内力增大。 展开更多

关键词 基坑开挖卸载 隧道变形 EULER-BERNOULLI梁 vlasov地基 侧向土体作用 简化算法

下载PDF 职称材料

隧道开挖引起上覆既有隧道受力变形解析解 被引量：2

2

作者 肖方奇 朱春柏 +1 位作者 冯国辉 刘念武 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第18期7945-7951,共7页

为了精确且快捷地评估隧道开挖对上覆既有隧道的影响,首先基于Loganathan公式获得隧道开挖引起周围土体竖向自由位移解,然后将上覆既有隧道视为搁置在Vlasov地基模型的欧拉梁,综合考虑隧道两侧土体对既有隧道受力变形的影响,最后采用积... 为了精确且快捷地评估隧道开挖对上覆既有隧道的影响,首先基于Loganathan公式获得隧道开挖引起周围土体竖向自由位移解,然后将上覆既有隧道视为搁置在Vlasov地基模型的欧拉梁,综合考虑隧道两侧土体对既有隧道受力变形的影响,最后采用积分法获得既有隧道纵向变形解析解。案例分析结果表明:该方法计算结果与实测数据接近;与该方法的退化解析对比,该方法更贴近实测数据。进一步参数研究表明:增大地层损失率会引起既有隧道纵向位移和内力呈现线性增加的趋势;既有隧道抗弯刚度的增强会导致其纵向位移的减小,且会造成其内力增强;新旧隧道竖向距离和土体模量的增大会有效地减小既有隧道纵向位移和内力。 展开更多

关键词 既有隧道 欧拉梁 vlasov地基 侧向土体影响 解析解

下载PDF 职称材料

盾构掘进引起的邻近群桩水平位移解析研究 被引量：12

3

作者 冯国辉 郑茗旺 +5 位作者 窦炳珺 杨天鸿 葛佳佳 徐长节 黄益盘 祝耀东 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1371-1380,共10页

采用两阶段法获得盾构掘进引起的邻近群桩水平位移解析解。第一阶段采用LOGANATHAN公式计算得到盾构掘进对周边土体自由水平位移场的影响;第二阶段将桩基简化为放置在Vlasov地基模型上的Euler-Bernoulli梁,将土体水平自由位移场产生的... 采用两阶段法获得盾构掘进引起的邻近群桩水平位移解析解。第一阶段采用LOGANATHAN公式计算得到盾构掘进对周边土体自由水平位移场的影响;第二阶段将桩基简化为放置在Vlasov地基模型上的Euler-Bernoulli梁,将土体水平自由位移场产生的附加应力转化为傅里叶级数荷载并代入Vlasov地基模型控制方程,进而获得单桩水平变形解析解。随后考虑群桩间的土体遮拦效应,得到盾构掘进引起的邻近群桩的水平位移解析。将2个工程案例实测结果以及有限元模拟结果进行对比,验证本文方法的准确性,并针对所得参数进行分析。研究结果表明:随着地层损失率及隧道开挖半径增大,邻近群桩水平位移增大;随着隧道埋深增大,邻近群桩水平位移增大,且桩身产生最大位移的深度会随着隧道埋深增大而增大。 展开更多

关键词 盾构隧道 vlasov地基模型 傅里叶级数 遮拦效应 水平位移解析解

下载PDF 职称材料

塌陷作用下埋地悬空管道的力学响应分析 被引量：11

4

作者 许利惟 刘旭 陈福全 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期212-219,228,共9页

地面塌陷会使得管道弯曲发生下沉或悬空现象,进而埋地管道会发生局部应力集中现象,是威胁管道安全运行的重要因素。根据管道的受力特点,将管道分为埋地段和悬空段,分别简化为Vlasov弹性地基梁和简支梁模型进行分析。依据管道的变形协调... 地面塌陷会使得管道弯曲发生下沉或悬空现象,进而埋地管道会发生局部应力集中现象,是威胁管道安全运行的重要因素。根据管道的受力特点,将管道分为埋地段和悬空段,分别简化为Vlasov弹性地基梁和简支梁模型进行分析。依据管道的变形协调条件,得到了管道的挠度和内力计算公式。结合管道的运行状态,利用解得的内力计算公式,对管道的应力状态进行了分析和计算,为理论模型合理的应用范围提供了判别依据。通过与数值模拟结果和Winkler模型计算结果的对比,采用Vlasov模型对该类问题进行分析是可行的,其计算结果优于Winkler模型的计算结果。分析了管道尺寸、管道埋深、塌陷区域尺寸、以及管道材料对塌陷作用下悬空管道的影响,并进行归一化分析,发现塌陷区域尺寸对管道安全运行的影响最大。 展开更多

关键词 塌陷作用 挠度和内力 埋地悬空管道 vlasov弹性地基梁模型 局部应力集中

下载PDF 职称材料

盾构开挖引起邻近桩基水平位移的简化计算方法 被引量：9

5

作者 冯国辉 窦炳珺 +4 位作者 黄展军 丁士龙 侯世磊 胡安峰 徐长节 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期136-144,共9页

基于盾构开挖侧穿邻近桩基引起桩-土相互作用的实际工况,提出了一种可预测桩基水平变形的简化计算方法.采用两阶段法获得盾构开挖引起邻近桩基水平位移简化计算方法,第一阶段采用Loganathan公式计算盾构开挖引起邻近桩基轴线处土体自由... 基于盾构开挖侧穿邻近桩基引起桩-土相互作用的实际工况,提出了一种可预测桩基水平变形的简化计算方法.采用两阶段法获得盾构开挖引起邻近桩基水平位移简化计算方法,第一阶段采用Loganathan公式计算盾构开挖引起邻近桩基轴线处土体自由水平位移场;第二阶段把桩基简化成Euler-Bernoulli梁放置在Vlasov地基模型上,建立桩基水平位移控制方程,结合桩基两端约束情况,采用差分法获得邻近桩基的水平位移矩阵解.随后考虑群桩之间的土体遮拦效应,进一步获得邻近群桩的水平变形差分解.通过与两个既有工程案例实测以及既有地基模型计算结果对比,验证了本文方法的优越性.群桩参数分析表明:地层损失率及隧道埋深的增大均会引起邻近群桩水平位移的增大,但桩身产生最大位移处会随着隧道埋深增加而增大;桩隧之间间距的增大会引起邻近群桩水平位移的减小,但其减小速率逐渐变缓. 展开更多

关键词 盾构开挖 vlasov地基模型 水平位移 有限差分法

下载PDF 职称材料

邻近堆载诱发既有隧道受力变形研究 被引量：4

6

作者 张涛 欧伟山 齐晓强 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第2期802-809,共8页

地表堆载会引起邻近土体产生沉降变形,进而会对地下空间中的邻近隧道造成安全威胁。为了获得邻近既有隧道受到地表作用的影响,采用Boussinesq解获得地表堆载对邻近既有隧道的竖向附加应力,将既有隧道简化成搁置Vlasov地基模型的欧拉梁,... 地表堆载会引起邻近土体产生沉降变形,进而会对地下空间中的邻近隧道造成安全威胁。为了获得邻近既有隧道受到地表作用的影响,采用Boussinesq解获得地表堆载对邻近既有隧道的竖向附加应力,将既有隧道简化成搁置Vlasov地基模型的欧拉梁,考虑到既有隧道侧向土体影响,进一步获得隧道在邻近堆载作用下的变形响应。通过与既有工程案例数据对比分析可知:该方法理论解析与监测数据较为接近,验证了方法的可靠性;与该方法退化解析对比,本文方法更贴近工程实测数据。参数研究表明:隧道与堆载中心间距的增大会引起隧道纵向位移及内力的减小;堆载荷载的增大会引起隧道纵向位移及内力的增大;随着既有隧道刚度的逐渐增大,隧道纵向位移会逐渐减小,但会引起既有隧道内力的增大。 展开更多

关键词 地表堆载 既有隧道 欧拉梁 vlasov地基模型 侧向土体作用

下载PDF 职称材料

沉管隧道运维期回淤影响下的长期沉降模型 被引量：3

7

作者 王延宁 周桓竹 俞缙 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期292-300,共9页

当下跨海集群工程建设过程中绝大部分均采用了沉管隧道的通过方式,如港珠澳大桥和深中通道工程等,随着陆续完成,运维期的长期沉降规律逐步成为研究重点。在对管节接头沉降计算中,多采用Winkler地基上的Euler梁模型,而忽略了柔性管节的... 当下跨海集群工程建设过程中绝大部分均采用了沉管隧道的通过方式,如港珠澳大桥和深中通道工程等,随着陆续完成,运维期的长期沉降规律逐步成为研究重点。在对管节接头沉降计算中,多采用Winkler地基上的Euler梁模型,而忽略了柔性管节的剪切变形和地基土体的连续性,没有考虑管-土相互作用引起的沉管位移,与实际结果偏差较大。考虑沉管隧道运维期受到长期回淤清淤荷载的影响,基于柔性沉管隧道的受力变形特征,将沉管隧道管节等效为置于Vlasov双参数地基上的Timoshenko梁,考虑了地基土体的连续性,强化了土体的刚度,同时考虑了管节截面的弯曲变形和剪切变形,即将管节变形视为位错变形模式,并以此推导了其竖向变形计算公式,与Winkler地基上的Euler梁模型和Timoshenko梁模型进行比较,以验证所提出的计算方法的合理性。以甬江沉管隧道工程为例,分析在运维期回淤荷载影响下的沉管隧道管节接头竖向位移规律,将基于上述模型的理论计算结果与实测结果对比分析表明:提出的基于Vlasov双参数地基的Timoshenko梁模型更为合理,计算结果与实测数据更吻合。回淤荷载引起的管节接头沉降伴随时间呈指数型变化,在早期阶段沉降发展快,在中后期以半年为周期呈阶梯性下沉,清淤频次影响沉降大小,一年两次清淤引起的管节-接头沉降最小,研究结果对沉管隧道管节-接头的设计计算和运营管理具有一定指导意义。 展开更多

关键词 沉管隧道 理论模型 管-土相互作用 vlasov双参数地基 循环荷载

下载PDF 职称材料

端部横向荷载作用下改进Vlasov地基上梁的稳定性 被引量：5

8

作者 马建军 刘齐建 赵跃宇 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期850-854,共5页

采用变分原理,给出了端部作用横向荷载时改进Vlasov双参数地基上梁稳定性分析的解析方法。梁的失稳荷载可通过求解特征值方法得到,梁的失稳模态可表示为无量纲参数γ的函数形式,通过简单的迭代程序可求得失稳荷载与失稳模态。针对不同... 采用变分原理,给出了端部作用横向荷载时改进Vlasov双参数地基上梁稳定性分析的解析方法。梁的失稳荷载可通过求解特征值方法得到,梁的失稳模态可表示为无量纲参数γ的函数形式,通过简单的迭代程序可求得失稳荷载与失稳模态。针对不同的梁端荷载和边界条件进行了参数分析,其结果表明当梁的长细比较小时,端部横向荷载对其稳定性存在影响;当长细比较大时,可忽略该影响。 展开更多

关键词 稳定性 梁 横向荷载 改进vlasov地基 屈曲模态

下载PDF 职称材料

有限深度Gibson地基上梁的稳定性 被引量：3

9

作者 刘齐建 赵跃宇 马建军 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期48-52,共5页

采用变分原理,给出了地基弹性模量呈线性变化的Gibson地基上梁稳定性的解析方法。将非均匀地基以改进Vlasov双参数模型模拟,并对地基-梁系统的最小势能取变分,得到梁稳定性计算的控制微分方程,然后建立了特征参数γ与失稳模态的相关关... 采用变分原理,给出了地基弹性模量呈线性变化的Gibson地基上梁稳定性的解析方法。将非均匀地基以改进Vlasov双参数模型模拟,并对地基-梁系统的最小势能取变分,得到梁稳定性计算的控制微分方程,然后建立了特征参数γ与失稳模态的相关关系。梁的失稳荷载可通过求解特征值得到,采用简单的迭代程序可求得失稳荷载与失稳模态。结果表明:地基土表层特性对地基模型的竖向弹性和连续特性影响较大,地基下部的影响有限。地基非均匀性将影响梁的失稳荷载和失稳模态,上硬下软地基上梁失稳将需要更大的失稳荷载。 展开更多

关键词 GIBSON地基 梁 稳定性 改进vlasov模型 屈曲模态

原文传递

基于改进Vlasov模型的受冲刷作用单桩动力响应分析

10

作者 马建军 韩书娟 +2 位作者 王超圣 李达 郭颖 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2023年第2期113-126,共14页

冲刷作用是桩基动承载能力下降、动力失稳和破坏的主要原因。为精确揭示冲刷作用对单桩动力响应的影响,基于改进Vlasov地基模型,利用Hamilton原理建立横向受荷单桩的动力学模型。进而,利用有限差分法求解受冲刷作用单桩的固有频率,运用G... 冲刷作用是桩基动承载能力下降、动力失稳和破坏的主要原因。为精确揭示冲刷作用对单桩动力响应的影响,基于改进Vlasov地基模型,利用Hamilton原理建立横向受荷单桩的动力学模型。进而,利用有限差分法求解受冲刷作用单桩的固有频率,运用Green函数法求得单桩受迫振动的解析解。通过数值计算和参数分析,研究了场地特征、桩身长细比等对单桩动力响应的影响。结果表明:基于改进Vlasov地基模型建立的单桩动力学模型可精确预测冲刷作用对其动力学特性的影响;随冲刷程度加剧,桩基的第一阶固有频率显著降低;Vlasov地基模型中剪切系数随冲刷程度加剧而增大;随桩身长细比增大,弹性地基反力系数和剪切系数均减小;土体弹性模量增大1倍,桩基的第一阶固有频率约增大20%。 展开更多

关键词 单桩 改进vlasov地基模型 冲刷作用影响 有限差分法 Green函数法

下载PDF 职称材料

考虑软土特性影响的层状地基中横向受荷桩力学特性研究 被引量：2

11

作者 秦紫果 马建军 +1 位作者 王满 刘丰军 《河南大学学报（自然科学版）》 CAS 2020年第2期245-252,共8页

基于层状地基中横向受荷桩力学模型,利用分离变量法,求得不同地层条件下横向受荷桩的位移方程.运用数值计算方法,分析了软土层物理特性(弹性模量、泊松比、厚度)及分布特征等对桩基力学特性的影响.结果表明:横向受荷桩的桩身变形和内力... 基于层状地基中横向受荷桩力学模型,利用分离变量法,求得不同地层条件下横向受荷桩的位移方程.运用数值计算方法,分析了软土层物理特性(弹性模量、泊松比、厚度)及分布特征等对桩基力学特性的影响.结果表明:横向受荷桩的桩身变形和内力均随软土层弹性模量增大而减小,而软土层泊松比则对桩基力学特性影响很小;软土的分布特征对桩基力学特性影响显著,与软土处于层状地基中部相比,上层为软土的地基中桩端变形和最大内力均增加2倍;随上部软土层厚度增大,桩基横向位移增大,而其最大弯矩和负剪力则呈现先增后减的趋势. 展开更多

关键词 横向受荷桩 改进vlasov地基模型 层状地基 软土特性 土层分布

原文传递

考虑埋深效应的弹性地基中梁分析 被引量：2

12

作者 刘齐建 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期12-15,共4页

采用变分原理,给出了可考虑埋深影响的弹性地基中梁受力和变形的解析方法.弹性地基采用改进Vlasov双参数模型模拟,通过对地基-梁系统的最小势能取变分,导得了梁的变形控制微分方程,并得到了与地基梁埋深相关的形状参数.结合边界条件,采... 采用变分原理,给出了可考虑埋深影响的弹性地基中梁受力和变形的解析方法.弹性地基采用改进Vlasov双参数模型模拟,通过对地基-梁系统的最小势能取变分,导得了梁的变形控制微分方程,并得到了与地基梁埋深相关的形状参数.结合边界条件,采用迭代方法可对梁和地基的变形进行求解.通过算例进行了参数分析,探讨了埋深比对形状参数、位移竖向衰减函数以及地基梁的内力和变形的影响.结果表明,随着梁埋深比的增加,形状参数和位移竖向衰减函数减小,梁的竖向位移和沉降均有所减小. 展开更多

关键词 埋深 变分原理 弹性地基 梁 改进vlasov地基

下载PDF 职称材料

层状土场中冲刷作用下部分埋置单桩动力响应分析 被引量：1

13

作者 马建军 韩书娟 +2 位作者 高笑娟 李达 郭颖 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1705-1716,共12页

桩周土场受冲刷作用的变化是部分埋置单桩结构失效的主要原因之一。工程中土场多呈层状,此类场地中桩基的力学特性研究日益受到关注。为精确揭示冲刷作用对层状土场中部分埋置单桩动力响应的影响,基于改进Vlasov地基模型,利用Hamilton... 桩周土场受冲刷作用的变化是部分埋置单桩结构失效的主要原因之一。工程中土场多呈层状,此类场地中桩基的力学特性研究日益受到关注。为精确揭示冲刷作用对层状土场中部分埋置单桩动力响应的影响,基于改进Vlasov地基模型,利用Hamilton原理建立层状土场中横向受荷单桩的动力学模型。利用有限差分法求解受冲刷作用单桩的固有频率,实现对冲刷作用下土-结构相互作用系统的准确建模,进而用Green函数法求得单桩受迫振动的解析解。通过数值计算和参数分析,研究了层状土场的物理特性对受冲刷作用部分埋置单桩动力响应的影响。结果表明:基于改进Vlaosv地基模型建立的层状土场中部分埋置单桩动力学模型可精确预测冲刷作用对桩基动力学特性的影响。随冲刷程度加剧,层状土场中单桩的第一阶固有频率显著降低,改进Vlasov地基模型中各层土体的地基反力系数均减小,剪切系数则增大。当冲刷至非埋置段桩长l_(1)≥L/2(L为桩长)时,部分埋置单桩在动荷载作用下出现横向失稳现象。随底层土体厚度增加,各冲刷等级下单桩的第一阶固有频率均增大。如果第1层土的弹性模量增大了约0.43倍、1.14倍、1.86倍,则冲刷等级为0时单桩第一阶固有频率分别增大了约8.9%、19.5%、27.1%。 展开更多

关键词 部分埋置单桩 层状土场 改进vlasov地基模型 冲刷作用 有限差分法 Green函数法

下载PDF 职称材料

基于双参数地基梁的框支密肋复合墙梁受力分析

14

作者 夏雷 袁泉 +1 位作者 孙静 庞乃勇 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2013年第4期475-480,共6页

为了研究框支密肋复合墙梁的受力性能,应用弹性地基梁理论,将上部密肋复合墙体简化为考虑剪切作用影响的Pasternak双参数弹性地基,托梁视为倒置于弹性地基上的有限长梁,借鉴Vlasov模型推导了考虑材料性能差异的等效地基参数,进而建立了... 为了研究框支密肋复合墙梁的受力性能,应用弹性地基梁理论,将上部密肋复合墙体简化为考虑剪切作用影响的Pasternak双参数弹性地基,托梁视为倒置于弹性地基上的有限长梁,借鉴Vlasov模型推导了考虑材料性能差异的等效地基参数,进而建立了托梁的挠曲变形控制微分方程;采用传递矩阵法求解了墙梁界面的竖向应力分布及托梁内力,并与有限元分析结果进行了对比,二者吻合较好.结果表明,基于双参数弹性地基上的梁模型能够较好地反映框支密肋复合墙梁的受力性能. 展开更多

关键词 框支结构 密肋复合墙 墙梁 弹性地基梁 Pasternak双参数地基 vlasov模型 传递矩阵法 竖向应力

下载PDF 职称材料

弹性地基上梁式基础的一种修正分析法

15

作者 李刚 白晓鹤 Giorgio Monti 《公路工程》 北大核心 2017年第4期140-144,190,共6页

采用变分原理,对弹性模量随深度呈指数变化的修正Vlasov双参数地基上的梁式基础进行分析。基于最小势能原理,建立梁式基础的变形控制微分方程,并得到与地基弹性模量相关的可用简化迭代确定的形状参数。结合边界条件,导出梁式基础及地基... 采用变分原理,对弹性模量随深度呈指数变化的修正Vlasov双参数地基上的梁式基础进行分析。基于最小势能原理,建立梁式基础的变形控制微分方程,并得到与地基弹性模量相关的可用简化迭代确定的形状参数。结合边界条件,导出梁式基础及地基的位移解。通过算例分析,探讨了形状参数对竖向位移衰减函数及地基梁式基础内力和变形的影响,以及各参数间的相互关系,并与有限元所得数值法结果进行对比。分析结果表明,考虑地基土弹性模量呈非线性变化,较符合工程实际,在同等条件下具有更好的经济效益。 展开更多

关键词 梁式基础 修正vlasov地基模型 变分原理 非线性模量

下载PDF 职称材料

基于改进Vlasov模型的弹性地基上平板横向剪应变分析

16

作者 Korhan Ozgan Ayse T.Daloglu 《钢结构》 2009年第2期76-76,共1页

运用Vlasov模型对弹性基础上的薄板和厚板进行分析,采用了基于Mindlin板理论的4结点四边形和8结点四边形弯曲单元。运用有限元法对底层土的竖向挠度刚度矩阵和剪切变形刚度矩阵进行推算。针对2种类型的板单元,采用完全积分方法和选择性... 运用Vlasov模型对弹性基础上的薄板和厚板进行分析,采用了基于Mindlin板理论的4结点四边形和8结点四边形弯曲单元。运用有限元法对底层土的竖向挠度刚度矩阵和剪切变形刚度矩阵进行推算。针对2种类型的板单元,采用完全积分方法和选择性简化积分方法进行分析,以避免极限状态下薄板的剪切闭锁问题。研究发现:在选择性简化积分方法中,8结点四边形板单元非常适用于分析弹性基础上的薄板和厚板。结果表明:相比有支撑的平板,剪应变对底层土上无支撑平板的影响非常小。 展开更多

关键词 有限元法 厚板理论 弹性基础 vlasov模型 剪切闭锁问题

下载PDF 职称材料