考虑地基分布反力的弹性基础板有限元计算

按平面问题与薄板弯曲问题描述基础板，建立了基础扳同地基接触面上的节点位移与板中心面位移之间的转换关系式．假设板上荷载按分布力形式传递到地基中，根据半无限空间上某节点力与该处的位移关系，用高斯积分法建立了地基表面分布力与节点位移关系表达式．据此，再根据地基与板间的位移协调及静力平衡条件，建立了以板的中心面位移为未知量的有限元方程．算例表明，考虑地基分布反力十分必要．     

半无限弹性体地基上基础的地基反力计算

本文利用半无限弹性体的沉陷计算理论，讨论基础的垂直和水平地基反力计算问题。充分考虑到半无限弹性体地基的变形对基础地基的垂直、水平反力的影响，提出比传统方法更合理、精确的工程设计计算方法，并给出计算实例。     

半无限弹性地基上任意形状弹性基础板的有限元分析

本文将任意四边形板单元的协调位移模式应用于半无限弹性地基上任意形状弹性地基板分析。文章提出了相应的高斯积分术解法,通过求解地基的柔度矩陈,根据地基与板之间的位移协调及静力平衡条件建立了以板的位移为未知量的有限元方程,并给出两算例。     

异形弹性基础板的有限元分析

利用高斯积分法求解地基的柔度短阵，根据地基与基础板间的位移协调和静力平衡条件，建立有限元方程，以求得异形板的内力和地基反力。     

箱形倒虹吸涵洞结构半无限平面弹性地基框架计算模型的建立

通常,在工程实际中大多采用局部弹性地基模型(文克尔假设),而半无限平面弹性地基模型由于在计算处理上比较复杂在应用上受到一定的限制。为了使模型接近实际情况,采用有限元程序用弹簧模拟地基底部和周围土的作用,建立了在边荷载作用下的半无限平面弹性地基上的箱形倒虹吸(涵洞)结构有限元模型。     

半无限平面弹性地基框架计算模型在箱形结构中的应用

通常,在工程实际中大多采用局部弹性地基模型（文克尔假设）,而半无限平面弹性地基模型由于在计算处理上比较复杂,在应用上受到一定的限制。为了使模型接近实际情况,采用有限元程序用弹簧模拟地基底部和周围土的作用,建立了在边荷载作用下的半无限平面弹性地基上的箱形倒虹吸涵洞结构有限元模型。     

三维饱和地基人工黏弹性边界

本文针对中低频率工程振动问题,不计流体加速度,基于球面波动方程导出了无限大三维饱和地基人工黏弹性边界及其流量边界条件。在此基础上给出了具有人工黏弹性边界的饱和土体动力固结问题虚位移原理。根据有限元语言编写出算法脚本文件,并基于有限元自动生成系统(FEPG),生成了计算源代码程序。通过在无限大地基表面施加冲击荷载和突加荷载的数值算例,验证了所建立方程和程序的正确性。本文方法可以应用于三维饱和地基的动力固结问题数值模拟。     

弹性地基上内圆外城门洞形结构受力分析

通过平面单元与梁柱单元相结合的方法，解决了内圆外城门洞形结构的模型建立问题，并通过积分线的概念得到了结构内力，为天津干线输水管涵进行断面形式比选提供了依据。     

基于随机有限元法的圆形基础沉降最不利波动尺度分析

波动尺度(SOF)是表征土体空间变异性的重要参数,不同的波动尺度可以模拟土体参数的空间变异程度。基于随机有限元(RFEM)和蒙特卡罗模拟,假设弹性模量服从对数正态分布对土体实现非均质性建模,研究不同波动尺度下圆形基础的沉降变形规律。研究结果表明：中心沉降值符合对数正态分布,差异沉降值符合正态分布;随着波动尺度的增加,中心沉降和差异沉降均值基本不变,中心沉降标准偏差先增大最后趋于平缓,差异沉降标准偏差先增大后减少,在其峰值处平均绝对差异沉降达到最大,此时的波动尺度为最不利波动尺度,在勘察数据相对有限的情况下可以对基础沉降概率进行保守估计。     

网格尺寸对拱坝等效应力分析的影响

本文对有限元内力法求解拱坝等效应力分析方法进行了进一步改进。建立了拱梁向应力为直线分布时以上、下游面等效应力为未知量而拱或梁截面上的约束内力为已知量的求解方程，并根据常规的多拱梁应力分布假定及上、下游面已知应力边界条件，导出了上、下游面其余应力分量求解公式。对溪洛渡高拱坝在水压力(含淤砂压力)、温升、温降及自重等荷载作用下不同网格的计算结果表明，拱厚方向采用两层以上单元、拱梁方向网格采用足够精度的网格可得到基本稳定的等效应力结果。     

地基弹性模量对拱坝坝体应力的影响研究

为了探究地基弹性模量对拱坝的影响,通过改变地基弹性模量的大小,研究坝体与地基接触部位的应力变化情况。采用ANSYS有限元分析法,建立拱坝整体有限元模型,选取正常蓄水加温度荷载的工况进行计算。结果表明:随着地基弹性模量的增大,坝体与地基相交处的最大主拉应力和最大主压应力均呈逐渐增大的趋势,但两者的变化幅度均逐渐变缓慢。该研究结果可以为拱坝坝址的选取提供一定的参考作用。在距离坝体边缘大于20 m(约为0.14倍坝高)时,地基的弹性模量对拱坝坝体应力应变的影响就会变得很小,这可以为改善坝基地质条件而采取的地基处理范围提供一定参考。     

软土地基水闸底板有限元分析的桩基模拟方法

传统分析方法中,采用等参单元模拟软土地基群桩基础的方法既不经济且夸大桩的刚度,为能对桩基进行合理高效地模拟,本文提出了一种考虑桩、土及底板相互作用的内置桩单元法。采用梁单元位移模式,根据桩单元节点在土或底板等参单元中的局部坐标,建立桩单元包含转角的节点位移与土或底板节点位移之间的关系,进一步代入到有限元整体控制方程中求解。结果表明,通过本文建立的位移转换模式,可以利用梁单元对考虑复杂的桩、土和上部结构相互作用情况的桩基进行模拟,在保证精度的同时简化了建模步骤,降低了对网格密度的要求。研究表明,采用本方法可以验证软土地基上水闸底板受力分析时桩基础用梁单元位移模式模拟的合理性和有效性,为软土地基上桩基的快速分析计算提供了一种新方法。     

兰州某地铁车站深基坑开挖变形特性及环境影响分析

针对兰州城区工程地质水文条件复杂的问题,为了研究该地区地铁车站深基坑开挖过程中支护结构的变形受力特点和对周边环境的影响,以迎门滩站深基坑工程为典型案例进行分析。该车站基坑所在区段属黄河漫滩区,地铁穿过地层主要为卵石土,水位5～8 m。该基坑围护结构采用钻孔灌注桩+钢管内支撑体系。采用PLAXIS 3D有限元分析软件对该基坑建立三维有限元计算模型,土体本构模型采用土体硬化(HS)模型,依据工程实际开挖工况进行分部开挖计算,根据计算结果对桩撑式支护结构的变形和受力及基坑周边地表和地下管线的变形进行了分析。结果表明:围护桩的变形量、地表沉降量和管线位移量会随着基坑开挖深度的增加有逐渐累积的趋势,但在架设内支撑并施加预应力后,这些变形量的增速会减缓甚至变形量会减小。内支撑施加预应力之后自身轴力会有较大增加,之后基本保持不变,对其他内支撑轴力的影响较小。各变形量均在控制范围之内,满足设计和环境要求,表明该深基坑采用的钻孔灌注桩+钢管内支撑支护体系设计合理。研究成果可为后续黄土地区类似地铁车站深基坑工程建设提供一定的参考依据。     

试载法与有限元法的耦合方法

 本文在计算拱坝应力的试载法中采用有限元地基,以克服伏格特(F.Vogt)地基的缺点。文中提出几种有效的试载法与有限元法的耦合方法,包括子结构法、迭代法和两种基于Sherman-Morrison-Woodbury(SMW)公式的直接法。最后对三座拱坝的有限元地基和伏格特地基的计算结果进行了比较。结果表明,两种地基所得的坝体底部应力相差较大。     

基于ANSYS的复杂地基面上高导墙抗滑稳定有限元分析

将简单滑动面上的抗滑稳定有限元分析方法加以改进,并推广应用到各种复杂的地基面上,为有限元法计算类似结构的抗滑稳定性提供参考。利用ANSYS建立复杂地基面上高导墙的二维有限元计算模型,计算分析了5种方案下结构的抗滑稳定性,为锚索加固方案的选择和结构安全评估提供依据。计算结果表明:锚索布置应选择侧向倾斜锚索方案,且这种方案下结构在运行期中满足抗滑稳定要求。所采用的抗滑稳定计算方法在工程中得以应用,结果符合实际情况,适用性强,有一定的参考价值。