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基于Pasternak地基模型的H(t)-T受荷桩受力变形分析
1
作者 江杰 陈丽君 +3 位作者 柴文成 艾永林 欧孝夺 龚健 《上海交通大学学报》 北大核心 2025年第1期60-69,共10页
水平动荷载H(t)与扭矩T联合作用下的桩基受力变形较为复杂.为了更加准确地分析H(t)-T联合受荷桩的内力与位移,基于Pasternak地基模型考虑桩侧土体剪切效应;引入H(t)-T耦合因子,揭示多向荷载对桩身响应的影响机理;继而利用虚功原理推导... 水平动荷载H(t)与扭矩T联合作用下的桩基受力变形较为复杂.为了更加准确地分析H(t)-T联合受荷桩的内力与位移,基于Pasternak地基模型考虑桩侧土体剪切效应;引入H(t)-T耦合因子,揭示多向荷载对桩身响应的影响机理;继而利用虚功原理推导桩身单元综合刚度矩阵;最后采用改进的有限杆单元法获得H(t)-T联合受荷桩内力与位移数值解;并与已有理论解和有限元模拟结果进行对比验证.参数分析表明:土体剪切效应可约束桩身水平位移,但对扭转变形影响较小;水平动荷载增强了桩身抗扭承载力,水平动荷载幅值从0.2Q_(u)增大到1.0Q_(u)时,桩顶扭转角减小了22.6%;增大动荷载无量纲频率会减小桩顶位移和桩身最大弯矩,外荷载动力效应随桩埋深增加而减弱;杆单元模型减少了单元划分数量和计算时间,可有效提高计算效率. 展开更多
关键词 pasternak地基模型 联合受荷桩 有限单元法 水平动荷载 扭矩
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考虑Pasternak地基模型的基坑开挖诱发既有隧道纵向变形理论分析 被引量：14
2
作者 张治国 蒋康明 +3 位作者 王志伟 邢李 魏纲 丁智 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2020年第S01期57-67,共11页
邻近隧道进行基坑开挖会破坏周围土体平衡状态,引起既有隧道结构不均匀沉降,最终将对隧道安全运营产生不利影响。为控制基坑开挖所导致的既有隧道纵向变形,基于Pasternak地基模型提出双基坑开挖引起邻近既有隧道纵向变形影响的两阶段简... 邻近隧道进行基坑开挖会破坏周围土体平衡状态,引起既有隧道结构不均匀沉降,最终将对隧道安全运营产生不利影响。为控制基坑开挖所导致的既有隧道纵向变形,基于Pasternak地基模型提出双基坑开挖引起邻近既有隧道纵向变形影响的两阶段简化分析方法,分析软土中双基坑开挖对隧道竖向沉降的影响。对比简化理论计算与三维有限元数值模拟,结果吻合较好,由此可得:该简化解析法精度较高并且计算简便。此外,针对基坑侧壁与隧道轴线距离、基坑开挖深度和基坑间距等不同工况,分析双基坑平行隧道、双基坑垂直隧道、双基坑斜交隧道3种布置情况下双基坑开挖对邻近隧道竖向变形的影响,分析结果反映了隧道变形的规律。 展开更多
关键词 pasternak地基模型 双基坑开挖 既有隧道 纵向变形 两阶段分析方法 数值模拟
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一种改进的Pasternak地基模型及层合地基板的解析解 被引量：8
3
作者 盛宏玉 高荣誉 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期87-91,97,共6页
从三维弹性力学基本方程出发,建立了正交异性材料层合板的状态方程,并提出一种改进的Pasternak弹性地基模型,给出了四边简支层合地基板的解析解。此解满足层合板的基本方程和层间连续条件,适合任意厚跨比,计及了所有材料常数,考虑了基... 从三维弹性力学基本方程出发,建立了正交异性材料层合板的状态方程,并提出一种改进的Pasternak弹性地基模型,给出了四边简支层合地基板的解析解。此解满足层合板的基本方程和层间连续条件,适合任意厚跨比,计及了所有材料常数,考虑了基底切向接触应力的影响。算例讨论了地基参数对几种地基模型的影响。计算结果表明,随着地基刚度的增大,剪应力的影响是不可忽略的。 展开更多
关键词 改进的pasternak地基模型 层合板 状态方程 解析解
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基于改进Pasternak地基模型的桩柱式桥墩受力变形分析 被引量：3
4
作者 张玲 岳梢 +1 位作者 赵明华 彭文哲 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期1817-1826,共10页
倾斜荷载下成层地基中桩柱式桥墩受力变形分析极为复杂。考虑土体塑性屈服特性,提出改进的Pasternak地基模型,结合Timoshenko梁理论,综合考虑桩身剪切变形、“P–Δ效应”、桩身轴力分布等影响,分别建立桩柱式桥墩自由段、弹性段、塑性... 倾斜荷载下成层地基中桩柱式桥墩受力变形分析极为复杂。考虑土体塑性屈服特性,提出改进的Pasternak地基模型,结合Timoshenko梁理论,综合考虑桩身剪切变形、“P–Δ效应”、桩身轴力分布等影响,分别建立桩柱式桥墩自由段、弹性段、塑性段水平位移控制微分方程,继而引入Laplace正逆变换和矩阵传递法,获得倾斜荷载下成层地基中桩柱式桥墩位移与内力的半解析解。并探讨分析桩、土剪切刚度及地基成层性等因素的影响,结果表明:不同长径比下,增大桩身剪切刚度会增大桩身水平位移,但会减小桩身最大弯矩,且桩身剪切刚度的影响在长径比等于5左右达到最大;而土体剪切刚度对桩身水平位移与最大弯矩均有明显减弱作用,与“P–Δ效应”的影响相反;成层地基中,近地表土层强度对桩身水平位移和弯矩影响最大,增大上部土层强度会显著减小桩身水平位移和弯矩。 展开更多
关键词 桩柱式桥墩 改进pasternak地基模型 TIMOSHENKO梁 矩阵传递法
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基于Pasternak地基模型的断层错动下管线结构纵向响应的解析解 被引量：12
5
作者 陶连金 王志岗 +2 位作者 石城 安韶 贾志波 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1577-1586,I0003,共11页
断层错动引起场地上覆土体破裂对跨断层上覆土层的地下管线结构造成巨大破坏。针对断层错动作用下跨断层上覆土层管线结构的纵向响应开展研究,考虑到管线–地基间的非线性相互作用引入了双参数Pasternak地基模型,并结合补余误差函数推... 断层错动引起场地上覆土体破裂对跨断层上覆土层的地下管线结构造成巨大破坏。针对断层错动作用下跨断层上覆土层管线结构的纵向响应开展研究,考虑到管线–地基间的非线性相互作用引入了双参数Pasternak地基模型,并结合补余误差函数推导了断层错动下地下管线结构纵向响应解析解。解析解计算结果和模型试验与数值模拟结果基本吻合,证明了解析解的正确性。通过参数敏感性分析讨论了地基剪切刚度、地基反力系数和断层倾角对地下管线结构纵向响应的影响。研究结果表明:基于双参数Pasternak地基模型的断层错动下管线结构纵向响应解析解比传统Winkler地基模型更精确。地基剪切刚度和地基反力系数会改变地下管线结构的弯矩和剪力最大值,而地基反力系数和断层倾角会改变弯矩和剪力的影响区域和最大值的出现位置。在影响区域内管线结构弯矩和剪力值数倍于其它区域,结构易出现剪切破坏,为主要灾害发生区域。 展开更多
关键词 断层错动 解析解 pasternak地基模型 补余误差函数 纵向响应
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基于非线性Pasternak地基模型的海床悬链线立管触地段初始侵彻静平衡解析解 被引量：2
6
作者 张治国 沈安鑫 +2 位作者 张成平 PANYT 吴钟腾 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2355-2374,共20页
钢质悬链线立管(steelcatenaryriser,简称SCR)作为深海油气资源开采的首选立管系统,其在与海床土体的相互作用下,对触地段管线埋深以及疲劳寿命影响较大。依据管土相互作用的非线性土体阻力-侵彻深度(p-y)曲线,将其简化为三段线弹性土... 钢质悬链线立管(steelcatenaryriser,简称SCR)作为深海油气资源开采的首选立管系统,其在与海床土体的相互作用下,对触地段管线埋深以及疲劳寿命影响较大。依据管土相互作用的非线性土体阻力-侵彻深度(p-y)曲线,将其简化为三段线弹性土体刚度衰减模型,求得了基于非线性Pasternak地基模型的海床上悬链线立管触地段初始侵彻静平衡解析解。通过与三维有限元算例和5个模型试验算例的对比分析,发现常规Winkler地基模型会高估管线竖向变形与弯矩,验证了基于非线性Pasternak地基模型解析解的合理性与适用性;海床抗剪强度Su0的增加显著提高了三段线弹性土体刚度,降低了管线竖向变形。此外,针对水深H、立管铺设角度g、管线外径D、管线弹性模量E和材料密度r的变化对管线侵彻土体时的物理力学特性进行了参数对比以及安全评估分析。结果表明:立管铺设角度g增大会使管线竖向变形减小,弯矩与剪力则有所增大,角度超过82o易出现屈服破坏;管线外径D的增加会使土体竖向阻力、管线竖向变形与触地段管线弯矩、剪力同步增大,外径超过0.4 m易出现屈服破坏;管线弹性模量E越大,竖向变形越小,弯矩与剪力则有所增大,弹性模量超过275 GPa易出现屈服破坏;管线材料密度越大,管线竖向变形越大,弯矩没有明显变化,剪力则有所增大,密度超过14 850 kg/m3易出现屈服破坏。上述结论可以为海洋管线悬链线立管的前期设计提供一定理论依据。 展开更多
关键词 钢质悬链线立管 管土作用 P-Y曲线 非线性pasternak地基模型 安全评估
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基于Pasternak地基模型的非线性土抗力-桩身侧向位移曲线在基坑支护桩中的应用 被引量：10
7
作者 朱彦鹏 吴林平 +3 位作者 施多邦 赵壮福 吕向向 段新国 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期2581-2591,共11页
支护桩作为基坑开挖过程中的直接挡土结构,在水平荷载作用下,桩身的内力与变形情况对基坑工程的安全性和经济性影响较大。为了更准确地计算支护桩的内力与变形,依据桩-土相互作用的非线性土抗力-桩身侧向位移(p-y)曲线,得到呈非线性变... 支护桩作为基坑开挖过程中的直接挡土结构,在水平荷载作用下,桩身的内力与变形情况对基坑工程的安全性和经济性影响较大。为了更准确地计算支护桩的内力与变形,依据桩-土相互作用的非线性土抗力-桩身侧向位移(p-y)曲线,得到呈非线性变化的地基反力模量,同时引入Pasternak双参数地基模型充分考虑桩侧土体受力变形的连续性,推导了考虑桩-锚变形协调的支护桩挠曲微分方程,并利用传递矩阵法求得支护桩的内力与变形。结合工程实例编制计算程序,并将程序计算结果与监测值、基于传统Winkler地基模型的p-y曲线法计算结果对比分析,发现传统Winkler单参数地基模型会高估支护桩的水平变形和内力,而程序计算的位移和弯矩能更好地满足工程实际要求。进一步采用有限元软件对工程实例进行数值模拟分析,验证基于非线性Pasternak双参数地基模型的基坑支护桩计算方法的合理性和适用性。 展开更多
关键词 基坑 支护桩 P-Y曲线 pasternak双参数地基模型 传递矩阵法
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基于Pasternak地基模型的分层土群桩振动阻抗分析
8
作者 熊辉 黄旺辉 《公路工程》 北大核心 2020年第4期123-130,201,共9页
在Winkler地基模型中考虑地基土的抗剪能力,考虑桩土相互作用得到了邻桩的动力相互作用因子,并在此基础上进一步推导了群桩阻抗。分析了轴向力参与下单桩-群桩水平阻抗特性,拓展了分层土地基中求解单桩-群桩动力相互作用的简化方法,并... 在Winkler地基模型中考虑地基土的抗剪能力,考虑桩土相互作用得到了邻桩的动力相互作用因子,并在此基础上进一步推导了群桩阻抗。分析了轴向力参与下单桩-群桩水平阻抗特性,拓展了分层土地基中求解单桩-群桩动力相互作用的简化方法,并与相关的算例进行了比较,验证了模型的有效性。算例分析表明,Pasternak模型的计算结果要比Winkle模型偏大,桩顶轴力的存在使群桩阻抗减小,且群桩水平阻抗峰值随土层弹性模量比的减小而增大,桩距径比对分层土群桩阻抗影响较大,该方法理论上更严谨,更符合工程实际。 展开更多
关键词 pasternak双参数地基 轴、横相互作用 传递矩阵法 群桩 水平振动
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基于Pasternak地基模型和Adomian分解方法的扩底桩水平动力响应分析 被引量：4
9
作者 丁肇伟 宋春雨 陈龙珠 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第6期1587-1596,共10页
工程上广泛采用基于Winkler模型的层状地基反力系数法对桩土水平动力响应进行分析,该方法忽略了地基土剪切作用的影响,与工程实际有一定偏差。另外,对桩土的非线性相互作用和如扩底桩、楔形桩等变截面桩问题常用的传递矩阵法或中心差分... 工程上广泛采用基于Winkler模型的层状地基反力系数法对桩土水平动力响应进行分析,该方法忽略了地基土剪切作用的影响,与工程实际有一定偏差。另外,对桩土的非线性相互作用和如扩底桩、楔形桩等变截面桩问题常用的传递矩阵法或中心差分法,计算过程较为繁琐。基于Pasternak地基模型和Adomian分解方法,提出一种考虑地基土剪切作用的桩土水平动力相互作用近似计算方法,该方法计算简便且结果精度较高,对变截面桩问题有很好的适用性;并基于该方法,对扩底桩水平动力响应问题和影响因素进行分析。结果指出,扩底半径和上部桩周土弹性模量对扩底桩水平动力响应影响较大,随着扩底半径的增加和桩周土弹性模量的增大,扩底桩水平振动位移幅值逐渐减小。另外,在较低频率的荷载激励下,应考虑土层对桩的剪切作用。 展开更多
关键词 pasternak双参数地基 ADOMIAN分解方法 扩底桩 桩土水平动力相互作用
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基于Pasternak地基模型的钢顶管纵向稳定性研究 被引量：3
10
作者 宣锋 黄彪 夏鑫磊 《特种结构》 2020年第1期48-53,共6页
本文采用Pasternak地基模型,研究了钢顶管在纵向顶力作用下,顶管长径比、径厚比、椭圆度、轴线偏差与地基反力系数对其纵向稳定性的影响。参数分析结果表明,钢顶管径厚比小于150时对纵向稳定性影响不大;地基反力系数对钢顶管纵向失稳模... 本文采用Pasternak地基模型,研究了钢顶管在纵向顶力作用下,顶管长径比、径厚比、椭圆度、轴线偏差与地基反力系数对其纵向稳定性的影响。参数分析结果表明,钢顶管径厚比小于150时对纵向稳定性影响不大;地基反力系数对钢顶管纵向失稳模态具有一定影响,对纵向稳定性系数的影响较小;顶管椭圆化率会减弱顶管的纵向稳定性,但降幅并不显著。纵向稳定性系数随长径比的增大呈线性折减,随轴线偏差值的增加而显著降低。综合长径比和轴线偏差因素,可得钢顶管稳定系数的经验公式,为顶管设计施工提供理论依据。 展开更多
关键词 pasternak模型 钢顶管 纵向稳定性 顶力
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基于UH模型的盾构隧道非线性地基反力确定方法
11
作者 梁发云 魏圣明 +3 位作者 陈可 袁强 闫静雅 顾晓强 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第2期284-295,共12页
为合理反映堆载作用下盾构隧道地基系数的非线性特征,基于UH模型(统一硬化模型)和MSD方法(mobilizable strength design)提出了一种确定隧道非线性地基反力的方法;并以隧道中心处的土体应力-应变曲线描述全土域的力学行为,提出了预测盾... 为合理反映堆载作用下盾构隧道地基系数的非线性特征,基于UH模型(统一硬化模型)和MSD方法(mobilizable strength design)提出了一种确定隧道非线性地基反力的方法;并以隧道中心处的土体应力-应变曲线描述全土域的力学行为,提出了预测盾构隧道地基反力的实用简化方法;基于上海第(4)、(5)1层土的UH模型统计参数,将隧道地基反力拟合为双曲线函数形式,进一步将由此获得的初始刚度及极限强度与本构模型参数进行拟合,提出上海地铁盾构隧道的地基反力函数表达式;通过对上海软土盾构隧道堆载工况的多因素分析,验证了该公式对隧道大变形预测问题的实用性。计算结果表明,堆载工况下隧道收敛变形对地基反力曲线的初始刚度要比其极限强度更为敏感,而隧道地基初始刚度主要与土体κ/λ、围压大小等因素相关。 展开更多
关键词 地基反力曲线 UH模型 MSD方法 堆载 地铁隧道
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考虑双重剪切的开放系统梯形渠道Pasternak双参数冻土地基梁模型 被引量：2
12
作者 肖旻 王正中 +3 位作者 吴浪 杨晓松 崔浩 葛建锐 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期70-80,共11页
Winkler冻土地基模型无法考虑土弹簧间相互作用,且需要预先假定切向冻结力分布。为克服这些不足之处,在现有模型基础上引入Pasternak剪切层反映冻土-衬砌间法向相互作用,引入切向弹簧组成的接触界面层反映冻土-衬砌间切向相互作用,构建... Winkler冻土地基模型无法考虑土弹簧间相互作用,且需要预先假定切向冻结力分布。为克服这些不足之处,在现有模型基础上引入Pasternak剪切层反映冻土-衬砌间法向相互作用,引入切向弹簧组成的接触界面层反映冻土-衬砌间切向相互作用,构建考虑双重剪切的梯形渠道Pasternak双参数冻土地基模型。以塔里木灌区某渠道为例计算衬砌冻胀变形,并与材料力学法、Winkler模型计算值及观测值进行对比。结果表明:与材料力学法、Winkler模型相比,该文模型计算值更接近观测值。根据该模型估算的衬砌板易开裂范围也与灌区现场调查结果相符,表明模型适用性。通过参数研究分析了界面切向刚度kx对各处切向位移及切向冻结力分布的影响。结果表明:kx越小时,切向位移与切向冻结力趋于线性分布;kx较大时,两者均偏离线性分布且kx越大偏离越明显,线性分布假设不再适用。该模型可较充分地反映冻土与衬砌板间接触界面相互作用的基本特征,从而有效提高模型的计算精度。 展开更多
关键词 冻土工程 渠道 冻胀 pasternak模型 双重剪切 开放系统
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利用地基激光雷达数据研建林业数表模型
13
作者 杜志 陈振雄 +3 位作者 贺东北 孙华 王金池 张文凡 《中南林业调查规划》 2025年第1期70-76,共7页
以湖南省马尾松、栎类2个树种(组)为研究对象,利用地基激光雷达扫描样木,获取树高、胸径、地径等林木参数,基于激光雷达点云数据构建树高曲线模型和材积模型,并以解析木调查实测数据为对照,检验点云数据提取的林木参数精度和评估林业数... 以湖南省马尾松、栎类2个树种(组)为研究对象,利用地基激光雷达扫描样木,获取树高、胸径、地径等林木参数,基于激光雷达点云数据构建树高曲线模型和材积模型,并以解析木调查实测数据为对照,检验点云数据提取的林木参数精度和评估林业数表模型的适用性。结果表明:1)地基激光雷达提取的林木参数与同口径解析木实测数据无显著差异,马尾松、栎类2个树种(组)点云数据提取的胸径估计精度均达98%以上,树高估计精度在92%以上,材积估计精度在90%左右;2)基于点云数据所建的二元立木材积模型、一元立木材积模型和地径材积模型拟合精度高,其中二元立木材积模型的R2均达0.99、预估精度(P)超过98%,马尾松、栎类2个树种(组)的树高曲线模型的P达96%,与实测数据所建模型的拟合精度相近。由此可见,地基激光雷达技术可实现非破坏性、快速精准的林木参数提取,构建基于点云数据的高精度林业数表模型,为限制或禁止采伐情况下的林业数据获取和数表模型研建提供了一种新的解决方案。 展开更多
关键词 地基激光雷达 林木参数 林业数表模型 湖南省
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基于Pasternak模型的基坑开挖对邻近桩基影响分析
14
作者 陈晓飞 《华东交通大学学报》 2025年第1期38-44,共7页
为准确预测基坑开挖过程中对邻近桩基础的影响,文章基于Pasternak模型采用两阶段法分析桩基础水平变形及沉降等问题。第一阶段通过计算基坑开挖引起的桩基础轴线处地基土水平位移与竖向沉降,第二阶段采用考虑土体剪切应变的Pasternak模... 为准确预测基坑开挖过程中对邻近桩基础的影响,文章基于Pasternak模型采用两阶段法分析桩基础水平变形及沉降等问题。第一阶段通过计算基坑开挖引起的桩基础轴线处地基土水平位移与竖向沉降,第二阶段采用考虑土体剪切应变的Pasternak模型模拟桩基础变形,并结合叠加法对基坑开挖引起邻近桩基础水平变形及沉降进行求解,提出了简化计算方法。依托横琴杧洲隧道工程基坑施工监测数据对比文章计算结果,验证了文章方法的准确性。结果表明:基坑开挖对邻近桩基的侧向位移、弯矩的影响主要在距离基坑0.4倍开挖深度范围内;而对桩身沉降的影响主要在0.6倍开挖深度范围内。采取支护结构对邻近土体进行加固的方法,能有效减小接近支护结构处地表沉降值。 展开更多
关键词 基坑开挖 桩基础 二阶段法 pasternak模型
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基于非连续地基梁模型的基坑开挖诱发下卧盾构隧道变形分析
15
作者 黄明华 钟煜轩 +1 位作者 陆锦斌 王克平 《岩土力学》 北大核心 2025年第2期492-504,共13页
分析基坑开挖所诱发的下卧盾构隧道变形对评估其安全状态具有重要意义,但已有研究通常将下卧盾构隧道等效为均质连续梁,难以反映其环间接头的影响。为此,引入考虑环间接头转动和错台位移影响的非连续地基梁模型对基坑开挖所诱发的下卧... 分析基坑开挖所诱发的下卧盾构隧道变形对评估其安全状态具有重要意义,但已有研究通常将下卧盾构隧道等效为均质连续梁,难以反映其环间接头的影响。为此,引入考虑环间接头转动和错台位移影响的非连续地基梁模型对基坑开挖所诱发的下卧盾构隧道变形进行分析。首先,根据Mindlin解导出基坑开挖卸载作用在下卧盾构隧道轴线处所产生竖向附加荷载的理论表达式;其次,基于非连续地基梁模型,推导竖向附加荷载作用下盾构隧道环段的竖向位移控制微分方程及环间接头的内力连续性条件与变形关系;最后,利用有限差分法建立下卧盾构隧道竖向位移的理论计算方法,并通过实际工程案例进行对比验证,分析接头转动刚度和剪切刚度、地基反力系数、基坑开挖深度以及基坑与盾构隧道水平间距等参数的影响。结果表明:基于非连续地基梁模型所得到的盾构隧道竖向位移与实测值具有较好的一致性,分布曲线在环段内光滑、在环间接头处有突变,反映了环间接头的转动和错台位移特性;随着接头转动刚度的增加,环段接头转角位移会逐渐减小,环间错台量则会逐渐增加;而接头剪切刚度越大,盾构隧道竖向位移与环间错台量则会越小;地基反力系数以及隧道与基坑间距的增大,基坑开挖深度的减小,均会使得盾构隧道竖向位移与环间错台量减小,其弯矩与剪力亦可得到有效控制。 展开更多
关键词 基坑开挖 下卧盾构隧道 非连续地基梁模型 环段接头 竖向变形
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基于Pasternak海床模型的椭圆余弦波浪荷载作用下埋置管线动力响应解析解 被引量：2
16
作者 张治国 叶铜 +3 位作者 张成平 PAN Yu-tao 沈安鑫 吴钟腾 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期76-89,共14页
通过两阶段分析方法,针对椭圆余弦波作用下埋置管线的动力响应进行了探究。基于椭圆余弦波理论,采用Biot固结方程推导了非线性波浪作用下浅水区埋置管线所受的周期波浪压力;将管线考虑为动力Pasternak海床模型上的Euler-Bernoulli梁,将... 通过两阶段分析方法,针对椭圆余弦波作用下埋置管线的动力响应进行了探究。基于椭圆余弦波理论,采用Biot固结方程推导了非线性波浪作用下浅水区埋置管线所受的周期波浪压力;将管线考虑为动力Pasternak海床模型上的Euler-Bernoulli梁,将波浪动荷载施加到管线上获得无限长管线的动力响应偏微分控制方程;利用Fourier变换和Laplace变换并借助卷积定理得到管线挠度、速度、加速度、转角、弯矩和剪力的动力响应解。通过与三维有限元数值算例及既有试验结果对比验证了解析解的正确性与适用性。对椭圆余弦波作用下埋置管线的动力响应特性进行了敏感参数分析,结果表明:波浪高度H显著影响了波面形状与海床内波浪力大小,不同浪高下管线转角、弯矩和剪力的变化更明显,而挠度、速度和加速度响应敏感性则较低。 展开更多
关键词 非线性波浪 埋置管线 渗流力 管土作用 动力pasternak海床模型
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Pasternak地基中H(t)-V受荷桩水平响应有限杆单元法分析 被引量：1
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作者 江杰 艾永林 +3 位作者 柴文成 龚健 欧孝夺 邵云怡 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期99-110,共12页
为探讨桩顶水平动荷载H(t)与竖向荷载V联合作用下桩基的水平响应,基于Pasternak地基和Euler梁理论,建立了桩-土相互作用水平振动分析模型,采用改进的有限杆单元方法求解考虑P-Δ效应、土体剪切效应影响的综合刚度矩阵方程,结合桩土连续... 为探讨桩顶水平动荷载H(t)与竖向荷载V联合作用下桩基的水平响应,基于Pasternak地基和Euler梁理论,建立了桩-土相互作用水平振动分析模型,采用改进的有限杆单元方法求解考虑P-Δ效应、土体剪切效应影响的综合刚度矩阵方程,结合桩土连续边界条件得到桩身内力与位移解答.通过与已有解析解、有限元解和模型试验的结果比较,验证了计算方法的合理性.最后,对影响桩身内力与位移的主要因素进行分析.结果表明:1)传统Win⁃kler地基相较于Pasternak地基模型,忽略了地基土体的剪切效应,将夸大桩体结构的实际受力,使得计算得到的桩身水平位移和弯矩均大于Pasternak地基所得结果,且随着桩土弹模比Ep/Es的降低,两种地基模型计算的桩身最大水平位移和弯矩的差异性呈现出增强趋势;2)随着桩顶竖向荷载的增加,桩身水平位移和弯矩受P-Δ效应的影响显著.当桩顶竖向荷载特征参数λ由0增至2时,桩身最大水平位移和弯矩分别提高40.85%和78.57%;3)相较无限长桩(L>20d_(p)),有限长桩的水平位移和弯矩的动力响应受桩身长径比L/d_(p)影响更大;桩身最大水平位移和弯矩随着水平简谐荷载幅值H_(0)的增加而增大,随着无量纲频率a_(0)的增大而减小. 展开更多
关键词 水平动荷载 轴向荷载 有限单元法 pasternak地基 动力响应
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基于Pasternak双参数地基模型水平桩简化分析方法 被引量：43
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作者 梁发云 李彦初 黄茂松 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期300-304,共5页
基于Winkler模型的弹性地基反力法是水平受荷桩分析中应用较为广泛的方法,该模型忽略了土弹簧间的剪切作用,与工程实际不符。引入Pasternak双参数地基模型,考虑土弹簧单元间的相互剪切作用,提出了一种考虑土体剪切作用的双参数水平受荷... 基于Winkler模型的弹性地基反力法是水平受荷桩分析中应用较为广泛的方法,该模型忽略了土弹簧间的剪切作用,与工程实际不符。引入Pasternak双参数地基模型,考虑土弹簧单元间的相互剪切作用,提出了一种考虑土体剪切作用的双参数水平受荷桩分析方法,在计算中采用了考虑地基反力模量随深度变化的改进方法。算例分析表明,随着土体剪切刚度的增加,剪切刚度对水平受荷桩性状的影响愈加明显,该方法与Winkler地基反力法相比,理论上更为严谨,有效地提高了计算精度。 展开更多
关键词 pasternak双参数地基 剪切作用 水平受荷桩 地基模量 有限差分法
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基于Pasternak双参数地基模型的陡坡段桥梁基桩内力计算方法 被引量：4
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作者 赵明华 彭文哲 +1 位作者 杨超炜 肖尧 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期52-59,共8页
为考虑土体剪切模量对陡坡段桥梁基桩内力计算的影响,首先探讨桩后土压力的分布形式,并根据陡坡段桥梁基桩的承载特性建立简化分析模型;其次,引入Pasternak双参数模型,建立可考虑土体剪切模量的地基抗力计算模型;并在此基础上分别对受... 为考虑土体剪切模量对陡坡段桥梁基桩内力计算的影响,首先探讨桩后土压力的分布形式,并根据陡坡段桥梁基桩的承载特性建立简化分析模型;其次,引入Pasternak双参数模型,建立可考虑土体剪切模量的地基抗力计算模型;并在此基础上分别对受荷段与嵌固段基桩微元进行受力分析,求得各段控制差分方程,从而进一步迭代求解桩身位移及内力;最后,分别用陡坡段桥梁基桩实测数据与Pasternak双参数模型算例对本文内力计算方法进行验算,结果表明:本文计算方法用于陡坡段桥梁基桩内力计算是合理的,可为同类工程提供参考。 展开更多
关键词 桥梁工程 桩基础 陡坡 双参数地基模型 有限差分
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黄土地基震陷可靠度分析Kriging代理模型研究
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作者 胡长明 张思梦 +1 位作者 钱家志 张勇 《中国地质灾害与防治学报》 CSCD 2024年第6期106-114,共9页
为评估黄土地基在发生地震期间出现的震陷安全水平,本文提出了一种基于Kriging代理模型的黄土地基震陷可靠度分析方法,采用拉丁超立方抽样(LHS)抽取随机变量的样本点,通过FLAC3D有限差分软件建立黄土地基数值模型并计算所抽样本点对应... 为评估黄土地基在发生地震期间出现的震陷安全水平,本文提出了一种基于Kriging代理模型的黄土地基震陷可靠度分析方法,采用拉丁超立方抽样(LHS)抽取随机变量的样本点,通过FLAC3D有限差分软件建立黄土地基数值模型并计算所抽样本点对应的响应值作为建立Kriging代理模型所需的训练样本点,结合蒙特卡罗法计算黄土地基震陷的可靠度,并分析随机变量的变异性对震陷可靠度的影响。算例分析结果表明:提出的震陷可靠度计算方法相比传统的确定性计算方法能够合理地考虑土性参数的变异性,更加符合实际情况,具有更好的可靠性和适用性。黏聚力的变异系数对震陷最大可靠度的影响更为显著。 展开更多
关键词 Kriging代理模型 黄土地基 震陷 可靠度 Monte Carlo
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