一、成层地基与浅埋结构物动力相互作用的简化分析（论文文献综述）
邱明兵[1]（2021）在《水平地震作用下桩土相互作用效应研究》文中提出本文采用分离模型,分别考虑桩的运动相互作用和惯性相互作用,用试验获得的相位差求二者矢量和。对运动相互作用,基于弹性地基梁模型研发双弹簧反应位移法,计算桩侧土压力增量和桩身位移、弯矩、剪力。对惯性相互作用,采用成熟的m值法。试验方面,配合振动台10t的载荷量,设计和制作了粘弹性边界,可较好消除模型箱的边界效应,实现无限地基的震动模拟。设计和制作了高位和低位弹性质点体系,研究了不同频率结构的上部质点和场地位移的相位差规律。在振动台试验的基础上,拟合试验位移值,以实测桩身弯矩为基准,利用双弹簧反应位移法,反演获得土弹簧刚度值;并且进行了多工况验证,分析和试验数据的规律吻合度较高。主要结论有:1、叠层剪切箱增加粘弹性边界后,可明显调整试验土层位移幅值和曲线形态,以及加速度幅值。2、桩两侧土压力增量时程呈现反相,一侧达到正向峰值时,另一侧达到负向峰值。正向峰值大于负向峰值。3、压力盒测量的压力值是增量值,是与位移相关的物理量。正动土压力值是由土颗粒压缩产生的接触力增量。负压力值是桩主动侧卸载所致,是压力负增量,具有明确物理含义。应用到双弹簧反应位移法中,主动侧弹簧表现为负刚度。4、通过双弹簧反应位移法反演的试验桩侧土弹簧刚度,被动侧为12MPa/m,落在相关规范取值（3～15MPa/m）范围内。振动台试验土层平均剪应变2.7x10-3,与对应的实际场地平均应变8.2x10-3在同一数量级,达到实际场地平均应变的33%,较为接近。因此,振动台试验反演的土弹簧刚度具有工程实际意义。5、实测相位分析表明,长周期结构质点振动相位与场地土相位的差值均大于90°;短周期结构质点振动相位与场地土相位的差值大部分小于90°,小部分大于90°。偏于保守的,长周期结构的两个相互作用矢量和可以用SRSS法代替,短周期结构矢量和用代数和代替。6、实测相位分析表明,桩身应变与场地位移保持同步。双弹簧反应位移法符合基桩动力响应机理,可用于地震作用下桩土运动相互作用的接触力和桩身效应增量计算分析。
朱海云[2]（2021）在《水下沉箱基础沉降预测及影响因素分析》文中研究说明随着油气资源的日益短缺,我国不断推进海洋油气资源的发展。在海洋油气资源开采过程中,水下生产系统是必不可缺少的组成部分之一,而在实际工程中用于保护水下生产系统的水下沉箱基础一旦发生过大沉降变形,将引起管汇及沉箱跨接管、海底管线、脐带缆等发生断裂,从而酿成重大工程事故,故针对水下保护沉箱的沉降预测及关键影响因素分析研究具有重要的工程价值。本文利用离心机模型试验模拟水下沉箱基础自开挖到基础放置的实际施工工序,从而确定水下沉箱基础的固结沉降过程;为确保预测结果的可靠性,分别采用Midas GTS NX三维有限元软件以及规范理论法互相对比验证;为研究影响水下沉箱基础沉降规律的关键因素,本次采用ABAQUS有限元软件中的渗流/应力耦合进行参数敏感性分析。本文主要工作和研究结果包括:（1）鉴于原状土样难以获取且易受扰动,本文主要通过室内土工试验获得相应的重塑土样相关参数,通过分析土体固结系数、土体压缩模量与土体含水率之间的相互关系,发现当试样含水率为30.55%时,试样的变形参数最接近实际土样;（2）开展水下沉箱基础沉降规律的离心机模型试验研究,研究结果表明:将离心机模型试验结果利用Weibull曲线拟合,并利用比尺反演推算出实际工程中水下沉箱基础的最终沉降量为0.4861m;（3）利用Midas GTS NX有限元软件进行水下沉箱基础沉降的验证分析,研究结果表明:水下沉箱基础最终沉降量为0.4193m,与理论结果相差4.39%,与离心机模型试验结果相差13.74%;在双层土体分析中,当钢圈护壁下方土体为软土时,土体内应力沿计算深度向四周扩散,而当钢圈护壁下方土体为硬土时,其应力则较为集中并未扩散;（4）利用ABAQUS有限元软件研究水下沉箱基础沉降规律的影响因素,研究结果表明:渗透系数、土体强度分别与固结沉降时间、基础最终沉降量线性相关,当钢圈护壁高度小于1.6倍基础高度时,基础最终沉降量随钢圈护壁高度的减小而增大。综上所述,本文主要利用离心机模型试验和有限元分析方法进行水下沉箱基础沉降预测以及影响因素分析,研究结论对于利用沉箱式水下生产系统的实际工程应用具有一定的参考意义。
邱明兵,高文生,秋仁东[3]（2021）在《考虑惯性和运动相互作用桩基础抗震计算实例》文中研究表明地下结构（含桩基础）的地震响应是岩土工程领域研究热点,但是在工程师角度看建筑桩基础抗震设计还是个难点,绝大多数建筑桩基没有进行完整的抗震设计,出现研究热、工程应用冷的矛盾。本文用规范推荐的m值法计算桩基惯性相互作用,用双弹簧反应位移法计算桩基运动相互作用,根据上部结构周期大于场地特征周期的特点,组合值取两个相互作用的平方和开方。上部结构进入弹塑性状态后传递给基底的剪力和倾覆弯矩,利用性能化指标由SATWE获得。桩侧弹簧刚度按现行相关规范取值。通过算例可以看出,均匀场地可不考虑运动相互作用;惯性相互作用应考虑承台埋深,进行水平力作用下的承台-桩-土共同作用分析。
王立安[4]（2021）在《饱和-非饱和土成层地基的车致振动响应研究》文中研究表明经济发展和公路网的大规模建设促进了汽车行业的快速发展,汽车的类型、数量逐年激增,车速和载重量也显着提高,汽车动荷载造成的路面破坏和地基沉陷愈加严重。路面破坏和地基沉陷则进一步加剧了汽车、路面及地基在行车过程中的振动,汽车-路面-地基之间的相互作用力增大,从而造成的路面损伤、行车平顺性和环境振动等问题越来越突出。将汽车-路面-地基作为完整系统进行动力分析,即可反映地基特性对系统振动的影响,也能反映路面状况和汽车参数对系统振动的影响,可真实的揭示汽车-路面-地基之间的动力相互作用,也能获得振动在地基中的传播及衰减规律,从而准确预测行车振动对环境的影响。因此,进行汽车-路面-地基耦合振动的动力学研究,对于路基路面的结构设计、行车安全性、舒适型以及环境振动的预测评估都具有重要意义,在提高工程质量和改善国民生活质量方面具有较高的经济和社会效益。本文从天然地基的实际出发,将地基考虑为由饱和-非饱和土成层土体构成,水位线以上为非饱和土,水位线以下为饱和土。基于连续介质力学和多相孔隙介质理论,分别采用Biot固-液两相介质和固-液-气三相介质描述饱和土和非饱和土,构建饱和-非饱和土成层地基的三维动力模型,并利用边界和交界面连续条件对饱和土和非饱和土动力控制方程进行耦合求解,进而分析成层地基的振动特性。在此基础上,在地基顶面增加路面和汽车系统,进一步建立汽车-路面-地基的多体系统耦合振动模型,并对耦合系统进行耦合求解,研究汽车-路面-地基的耦合振动特性。具体工作如下:（1）在柱坐标系下建立饱和-非饱和土成层地基的三维轴对称模型,利用Hankel积分变换进行求解,得出简谐荷载作用下地基系统稳态振动的解析解,通过编程计算对成层地基的频域响应进行研究。研究发现,激振频率越小,地基振幅越大;激振频率越大,则振幅越小;当频率趋于无穷时,振幅收敛于某一恒定值,该收敛值取决于地基土体的性质;位移和孔压在土层交界面处出现反弹激增现象,位移的激增现象更为明显,上覆非饱和土层越薄,激增幅度越大。（2）基于饱和-非饱和土成层地基模型,利用符号函数将移动荷载描述为时间和空间的解析函数,并将荷载函数代入地基模型进行联立求解,利用Fourier-Laplace联合变换推导出点源、线源和面源荷载激励下地基振动响应的解析解。通过分析地基振动响应的时程曲线和频谱曲线发现,荷载移动速度越大则振幅越小,频谱曲线波动越明显,峰值频率数目增多,振幅在频域内的变化越剧烈;荷载分布区域越大则振幅也越大,最大振幅出现在荷载作用区的边缘;频谱曲线的波动随荷载分布区域的增大而变得愈加剧烈;振幅沿纵、横向的分布和衰减不一致,振动沿纵向衰减缓慢,传播更远。（3）在饱和-非饱和土成层地基顶面进一步添加路面和汽车系统,进行汽车-路面-地基全系统耦合振动分析。采用无限长Euler梁模拟路面,功率谱密度（PSD）描述路面不平度。分别采用两自由度1/4汽车模型和九自由度整车模型模拟汽车,利用弹性滚子接触模型描述汽车轮胎与路面的动态接触。通过对汽车-路面-地基系统的控制方程进行耦合求解,推导出系统耦合振动的响应解。通过计算发现,汽车行驶速度对地基振幅和频率的影响与移动荷载一致;路面不平度对振幅和频率的的影响程度最为明显,路面越不平顺,地基振幅越大,频率波动越剧烈;在较低车速时,轮胎充气压力对振幅造成影响,但对频率影响甚微;考虑多轴、多轮组汽车时,地基振动发生叠加效应,行车速度和路面等级不仅影响频谱曲线的波动形态,而且影响频域分布宽度,车速越大、路面越不平顺,则频谱曲线波动越剧烈,频域分布越宽。本文通过建立一系列理论分析模型,由简单到复杂,由单体系统到多体系统,分梯次将振源和力学模型逐步深化,系统分析了汽车-路面-地基耦合振动的频域响应和时域响应,以及各子系统之间动力相互作用的机理。该项工作在理论上丰富了多体系统耦合振动的理论计算方法,为路基路面结构的优化设计提供指导,为车致环境振动的预测评估提供了科学依据。
刘鹏[5]（2020）在《地下结构抗震的隔震层效果及软硬地层分界影响》文中研究指明虽然地下结构具有良好的抗震性能,但是,关于地铁车站的抗震对策,以及特殊地质条件下地下结构的地震响应仍然是地震工程的重要研究课题。地震时地下结构的受力变形主要受控于周边地层的相对位移,通过设置隔震层主动吸收地层位移是一种行之有效的抗震措施。另一方面,软硬地层分界处地层位移相对集中,对地下结构受力造成不利影响。本文在分析整理地下结构抗震分析方法的基础上,首先对地下矩形框架结构在简单地震荷载作用下的结构变形和内力进行计算,分别采用动力时程法、反应位移法和反应加速度法,通过三者计算结果的比较,确认了反应加速度法的有效性。然后,以太原地铁车站为例,利用反应加速度法,分析比较了隔震层设置位置和厚度对地铁车站的隔震效果。最后,利用动力时程法,计算分析软硬地层分界对隧道衬砌结构受力的影响。主要研究结论如下。（1）以动力时程法计算结果为参照,反应加速度法在计算结构变形和内力方面比反应位移法有更好的计算精度,明确了反应加速度法的实用性。（2）利用反应加速度法进行计算比较,明确了在周边地层设置容易变形的隔震层,是地铁车站抗震措施的有效方法之一。隔震层可以降低地铁车站结构的轴力和弯矩,具有明显的隔震效果。（3）对比分析隔震层六种不同设置位置的隔震效果,得出隔震层设置在地铁车站四周,埋深尺寸超出车站1m时,这种工况对于降低结构最大弯矩最明显,比未设置隔震层最大弯矩降低了40.7%。（4）对比分析隔震层五种不同设置厚度的隔震效果,可知随着隔震层厚度的增加,隔震效果有增大的趋势。隔震层的厚度设置为1m时,对于降低结构最大弯矩最明显,比未设置隔震层最大弯矩降低了20.9%。但厚度超过0.5m以后效果增加不明显,在具体设计时应该综合考虑施工及经济性等因素,合理选取隔震层厚度。（5）利用动力时程法进行计算比较,明确了软硬地层分界与衬砌结构的相对位置对衬砌结构的变形受力有明显影响。软硬地层分界线在边墙时,衬砌应力最大,而隧道整体位移最大时,衬砌应力不一定最大,软硬分界处位移差起主要作用。
戴凯鑫[6]（2020）在《移动和瞬态荷载作用下饱和土体和衬砌相互作用研究》文中提出近年来,随着我国经济的快速发展和日益加快的城市化进程,城市交通面临着巨大的压力,各大城市为了改善城市交通的拥堵,缓解交通线的密集,积极开展了一系列地铁和隧道工程的修建。但是隧道内外部的动力荷载对隧道衬砌以及周围土体产生的振动影响不容忽视,因此研究动力荷载作用下土体和衬砌相互作用规律具有重要意义。本文采用理论分析加数值算例的方法对移动和瞬态荷载作用下土体和衬砌相互作用开展了相关研究,具体研究工作包括以下几点:（1）采用波函数法给出了移动点源作用下成层半空间中圆形衬砌隧道动力响应的解析闭合解,其中圆形衬砌隧道模拟为中空圆柱体,隧道周围土体模拟为含有圆形孔洞的半空间,衬砌结构和土体均为黏弹性介质。利用平面波和柱面波矢量波函数间的变换特性解决直角坐标系和柱坐标系的转换问题,并最终通过施加地表和隧道-土体界面处的位移、应力边界条件完成整个模型的解析求解。此解析解可为地铁列车环境振动问题提供一套高效准确的分析方法,并可作为其他数值方法的基准解。（2）引入黏弹性边界模型,研究了三种瞬态荷载形式下黏弹性边界上径向刚度系数Kr和阻尼系数Cr对饱和土体和衬砌的径向位移、应力的影响。基于Biot波动理论,建立饱和土体的波动方程,将衬砌视为弹性介质,建立衬砌的控制方程,采用Laplace变换以及数值逆变换方法求得各个表达式在Laplace变换域内以及时域内的解。取退化条件下的黏弹性边界参数,和完美黏结边界条件下土体径向位移和应力进行对比,验证了黏弹性边界条件下解答的正确性,并分析了突加荷载、阶跃荷载和三角脉冲荷载下,不同Kr与Cr值对饱和土体和衬砌结构动力响应的影响。（3）基于VB混合物理论,将非饱和土视为准饱和多孔介质,对比分析了准饱和土中不同饱和度下土体、衬砌位移和应力响应,并着重研究了衬砌-土体不同接触边界条件对动力响应的影响。将非饱和土波动方程简化为准饱和土动力控制方程,并转换为位移表达形式,运用Laplace变换在变换域内求解准饱和土和衬砌波动方程,利用黏弹性边界、衬砌内表面力与位移关系求得各个表达式的未知数,通过数值算例分析讨论了不同土体饱和度下衬砌和土体振动响应规律,可为瞬态荷载作用下土体和衬砌相互作用动力分析提供理论依据。
曹利强[7]（2020）在《盾构掘进影响下复合成层地层及环境的力学响应及其控制》文中指出盾构在城市地层中掘进时,核心任务是保证施工过程的自身安全和周围环境的安全,鉴于城市环境对地层变形的敏感性特点,因此确保环境的安全尤为重要。盾构常在土层叠落、土质复合的的地层系统中实施掘进,地层系统中常赋存着密集分布的既有结构物。盾构掘进时,土体经历着复杂的加卸载过程,土体及周围环境结构经历着复杂的、动态的相互作用。土体变形从产生、传播到与结构物的相互作用,施工效应实现了从源头到端头的传播与发展。如何有效地评估施工效应并在掘进过程中实现精细化控制成为把控盾构掘进质量的重难点。论文以城市复合成层地层为研究对象,以盾构掘进影响下地层及环境的变形控制为核心,综合采用文献调研、理论分析、数值仿真及现场试验等多种研究手段,针对盾构掘进影响下复合成层地层的变形传播机理及其预测理论、既有环境结构的力学响应及其预测方法、防护措施的隔离机理及隔离效应的评价方法以及施工效应的精细化控制技术进行系统研究,并取得以下主要研究成果:（1）建立了盾构掘进影响下复合成层地层的变形理论预测方法。基于工程实践中不同类型土体的组合状态,提出复合成层地层的概念,即土层的叠落以及土质的复合。以此为研究对象,利用弹性等效理论,结合Loganathan-Poulos预测方法,采用积分手段给出了盾构掘进影响下复合成层地层的平面内变形的计算方法。针对盾构掘进效应的三维特征,建立了考虑盾构掘进参数纵向效应的间隙参数的确定方法,该方法克服了以往计算间隙参数仅考虑当前位置施工参数的局限性。此外,基于弹性等效理论及Mindlin基本解,建立了盾构掘进影响下六类施工参数（开挖面处不平衡力、盾壳-土体间摩擦力、线性衰减的盾尾同步注浆压力、二次补偿注浆压力、施工期间地层附加荷载以及地层损失）对复合成层地层变形贡献的三维沉降的计算方法。通过影响因素分析研究发现:地层中硬层的存在使变形传播呈现“扩展效应”,即使地表沉降减小,影响范围增大;相反,地层中软弱夹层的存在使变形传播呈现“收缩效应”,即使地表沉降增大,影响范围减小。（2）提出了复合成层地层变形的环境响应特征及其预测方法。根据土体与环境结构的相互作用特点,将既有结构分为路面与房屋结构、管线与地铁结构及桩基结构并着重对桩基结构的力学响应进行研究。基于复合成层地层的变形预测模型,综合考虑不同土层的重度、土体侧压力系数与桩土摩擦系数及隧道开挖引起的摩擦桩侧非线性的应力分布特征,提出了纯摩擦桩桩侧阻力损失的计算方法,依据损失情况将隧道施工对桩承载力的影响分为沉降区、受压区与受拉区三个典型区域。进一步将桩基等效为可以考虑地层剪切效应的Pasternak地基模型上的Euler-Bernoulli梁模型,考虑地基抗力系数随土体埋深变化的非线性特征,提出了桩基水平位移及内力的计算方法,研究发现地层中硬层的存在会限制桩基的位移并显着的增大桩基所承受的弯矩。（3）明确了盾构掘进影响下防护措施的隔离机理及隔离效率的评价方法。针对盾构掘进影响下地层变形的传播特征,建立了水平方向注浆加固及竖向隔离两种防护措施隔离效率的预测模型,明确了两措施的隔离机理,并对施工实践提出设计建议。为定量化描述注浆体的隔离效应,首次定义了水平注浆的隔离效率,明确了注浆层“梁式效应”的隔离机理,基于兼顾隔离效率与经济性原则,提出了最优水平注浆加固体参数的确定方法;基于Melan解建立了可考虑土桩相互作用的解析模型,同时可以考虑桩侧与土体及桩端与土体的相对滑移,研究发现隔离桩的位置、几何参数及力学参数对其隔离效率均有重要影响,通过影响因素分析进一步明确了最优隔离桩参数的确定方法。（4）提出了大断面城市盾构隧道施工效应的精细化过程控制技术。针对盾构施工过程控制中经验化和滞后性的不足,提出了以精细化过程控制为目标的透明施工技术的理论框架及技术流程。明确了该技术的基础为变形标准确定、变形响应预测、变形响应监测和变形过程控制,核心为掘进过程中对预测模型及土体参数的修正及对施工参数的动态反馈调整,技术框架为掘进前的前馈控制、掘进中的过程协同控制及掘进后的反馈控制。透明施工技术统一了控制流程,可实现工程响应的精细化过程控制,为复杂城市环境下大断面盾构隧道的安全掘进提供保障并在京张高铁清华园隧道下穿知春路地铁站的工程中成功应用。
张悦豪[8]（2020）在《考虑土-结构相互作用的复建式地下结构地震反应分析》文中指出近年来,随着地下结构的建设和发展规模不断扩大,以及各种形式和用途的地下结构的出现,人们越来越重视其抗震安全性能。目前地上结构的抗震已有广泛的研究,相比之下,地下结构的抗震研究则不够成熟。地下结构在地震过程中的动力反应相较于地上结构存在较大的不同。地上结构的地震反应,结构自身的惯性起主要作用,而地下结构由于围岩土体的包裹,其地震反应主要是由结构周围土体的运动决定。在2019年4月实施的《地下结构抗震设计标准》中,指出复建式地下结构属于地下结构的一类,指含有相连地上部分的一类地下结构,需对其进行整体抗震分析,目前对于复建式地下结构的地震反应研究较少。文章通过有限元软件ANSYS建立了含有地下室的框架结构来模拟复建式地下结构,考虑土-结构动力相互作用,对其进行地震作用下的三维动力反应分析,研究复建式地下结构的地震动力反应,主要内容如下:1.归纳总结了地下结构抗震的研究背景、研究现状和研究方法,介绍了研究地下结构的地震反应所采用的土-结构动力相互作用的数值分析方法,对采用整体有限元方法进行地下结构抗震分析时需要解决的几个问题进行了阐述。2.介绍了有限元软件ANSYS进行结构分析的理论基础,包括动力平衡方程的建立和求解,土体和结构的本构关系,结构体系的阻尼方程,无限域人工边界的数值模拟方法,地震动的选取和等效输入。3.基于波动理论确定粘弹性人工边界的弹簧和阻尼系数,编写了集中粘弹性人工边界;基于自由场反应得到地震动等效输入时的相关参数,包括位移、速度和应力,并通过ANSYS的APDL语言编写批量输入程序。通过一个三维表面源问题算例验证粘弹性人工边界的有效性,通过一个自由场反应算例验证地震动等效输入程序的正确性。分别研究了不同地震动条件下和不同场地土体条件下的自由场地震反应特性,为后文研究复建式地下结构做基础。4.基于前文的理论基础和程序,建立土-结构动力相互作用模型,对结构进行了地震反应分析。分析了地震动加速度的幅值和频谱对结构地震反应的影响。由分析知,复建式地下结构地下部分相对地上部分安全,在低烈度地震作用下,基于结构层间位移角判断结构属于弹性变形阶段,高烈度地震作用下结构进入塑性状态,中柱顶与顶板位置处主应力幅值最大,最大内力出现在地下室顶板与地下室侧墙连接处。地震动加速度的频谱会影响结构的地震反应,采用加速度反应谱的卓越频率对应的地震影响系数可以较好地反映频谱特性对地下结构的地震反应的影响,当地震影响系数相近时,加速度反应谱的卓越频率越接近结构基频,结构各截面地震反应越明显。分析了不同结构体系材料特性的影响,相比于改变结构的弹性模量,土体的弹性模量对结构的变形影响更大,改变土体的材料特性对于提高地震作用下结构的抗震性能更有益。
陈守一[9]（2020）在《浅埋钢波纹管城市综合管廊土-钢组合结构抗震性能研究》文中研究指明城市综合管廊是一种新型市政管线敷设系统,可以优化地下空间配置、改善城市环境。随着城市化发展和绿色建筑的兴起,钢波纹管作为一种新型预制装配式结构在管廊的建设中具有广阔的应用前景。管廊作为生命线工程,应进行抗震设计。目前国内外学者对于管廊的抗震研究集中在混凝土结构,对于钢波纹管的研究集中在静力领域。本文针对一个钢波纹管廊工程原型,考虑土-钢相互作用,通过振动台试验和数值模拟相结合的方法对其抗震性能进行了系统性的研究。本文主要内容如下:（1）根据国内外综合管廊的发展历程和研究现状,总结管廊结构震害特点,阐述对管廊结构进行抗震研究的必要性。总结学者在地下结构的抗震设计中考虑土-结相互作用的研究方法,阐述相互作用对地下结构的影响,为管廊的抗震性能研究奠定了理论基础。（2）基于ABAQUS利用时程分析法分析钢波纹管廊的抗震性能,并与振动台模型试验结果进行对比。数值模拟和试验结果加速度时程吻合较好,加速度放大系数及其傅里叶幅值谱规律一致,验证了有限元模型的合理性。从放大系数、频谱分析、土压力分布等角度还发现,在地震作用下管廊结构和土体之间存在显着的相互作用。（3）利用验证合理的数值模型,通过改变埋深、场地条件、接触面模型、地震方向等参数,对管廊和土之间相互作用的机理进行了分析。结合国内外规范抗震设计方法,利用振动台试验和数值模拟结果,提出了考虑土-钢相互作用的钢波纹管廊抗震计算方法并给出了算例。
赵晓光[10]（2020）在《地震作用下建筑高低承台群桩基础响应规律试验研究》文中研究表明地震作用下桩基础的动力响应规律作为岩土工程中的难点问题,涉及到场地土的动力响应、土-结构相互作用、动力非线性、弹塑性等多项复杂课题。本文在已有研究成果的基础上,主要针对震害特征明显、承受水平荷载不利的高承台群桩基础动力响应规律,以埋入式低承台群桩基础作为比较对象,开展大比例尺振动台试验与数值模拟分析,揭示在一般均匀地基中桩基础的基本地震响应规律,详细分析高、低承台群桩基础在上部结构、承台、桩身以及土-结构接触状态等方面的动力响应规律及差异,取得的主要结论如下:1.在考虑桩基础与地基土相互作用时,上部结构振动能量会通过基础和地基土发生逸散向外传递（辐射阻尼效应）,基础承台埋设条件会直接影响上部结构的振动特性与动力反应。由于承台和桩身外露地表,高承台群桩的辐射阻尼作用相对较小。2.相同条件下高桩承台结构的加速度峰值是低桩承台结构的1.35～1.65倍,外露段桩身的加速度峰值明放大系数约为2.0～2.4。与桩周地基土相比,地表处桩-土之间的加速度响应差异明显,地基深处桩身与土体的相对运动趋势较小,反映了桩-土-结构相互作用的影响机理。3.桩头与承台联结的嵌固效应、承台与桩身自由段的外露影响,将会显着改变桩身的地震内力分布。高承台桩身的主要弯曲危险点位于桩顶与承台连接处及地表附近处（地表以下1.5D～2.0D）;低承台桩身在桩顶处内力幅值最大。承台及桩身的外露也会影响桩顶的嵌固效应,高承台桩身的受弯影响深度约在桩顶以下1.1m（18D）,即地表以下0.8m（13D）,而低承台桩身的受弯影响深度约在桩顶以下2.0m（33D）。4.水平地震作用下群桩基础中各基桩的荷载分配与桩身内力差异较大,角桩（前排桩）的桩身弯曲内力比边桩（内排桩）的内力大。对于高承台群桩基础,基桩内力的不均匀程度更大。地震强度的增加将放大不均匀系数。5.动土压力随结构与土体之间的相对运动趋势变化而不断消长。随着地震动强度的增加,结构物上的总土压力（包含动土压力与静力土压力）受动土压力的影响越来越大。地表附近的桩身（承台）与地基土之间的动土压力幅值更大,反映土-结构相互作用的影响程度规律。在低承台桩基础中,承台结构侧向动土压力得到一定发挥,其接触关系应考虑墙前与墙后土压力的叠加效应。6.地震动强度对响应幅值的影响最为显着。场地土体初始动剪切模量的增大,会显着降低土体以及桩身的加速度与位移响应,同时也会在一定程度上减小桩身的内力。桩-土刚度比的增加将降低桩身、承台的加速度响应,放大桩身内力。承台质量的增加主要放大桩顶处的内力幅值,上部结构质量的变化主要影响地表处桩身的内力响应。桩身出露长度的增加会显着放大承台、上部结构的加速度响应,影响桩身内力设计的控制截面位置。桩身入土深度对桩身内力的影响存在一个临界深度,当桩身入土深度增加至20D,其对桩身内力的影响已不明显。7.从实用设计角度出发,在有关地基运动引起的桩身内力有关成果基础上,考虑桩土刚度比、结构惯性作用、桩身出露长度等多因素影响,引入可以反映惯性作用与运动作用耦合方式的关联系数,推导出一个适用于一般均匀地基中桩身最大弯矩的估算公式,为桩基抗震设计的简化计算提供参考。
二、成层地基与浅埋结构物动力相互作用的简化分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、成层地基与浅埋结构物动力相互作用的简化分析（论文提纲范文）
（1）水平地震作用下桩土相互作用效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 桩基础地震响应的惯性相互作用与运动相互作用 |
| 1.1.2 桩土动力相互作用试验研究概述 |
| 1.1.3 桩-土运动相互作用理论研究概述 |
| 1.1.4 张建民等任意侧向位移下挡土墙地震土压力理论 |
| 1.1.5 地震动土压力沿深度分布的测试规律既有资料整理 |
| 1.2 与本课题相关的3 台桩基振动台试验 |
| 1.2.1 成层土中桩基与复合地基地震作用下振动台试验研究 |
| 1.2.2 桩端嵌固效应对桩基础的抗震性能影响研究 |
| 1.2.3 高承台桩基础的抗震性能研究 |
| 1.2.4 目前测试动土压力遇到的几个问题总结 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.3.1 研制粘弹性边界剪切箱 |
| 1.3.2 双弹簧反应位移法 |
| 1.3.3 动土压力 |
| 1.3.4 土弹簧刚度系数 |
| 1.4 技术路线与创新点 |
| 1.4.1 技术路线 |
| 1.4.2 创新点 |
| 第2章 双弹簧反应位移法 |
| 2.1 反应位移法 |
| 2.1.1 反应位移法的研究概况 |
| 2.1.2 反应位移法建模 |
| 2.1.3 地基弹簧刚度的确定 |
| 2.1.4 地表峰值水平位移的选用 |
| 2.1.5 惯性力计算 |
| 2.2 双弹簧反应位移法模型 |
| 2.2.1 反应位移法的建模假定 |
| 2.2.2 双弹簧反应位移法数学模型 |
| 2.2.3 不同边界条件下的位移求解 |
| 2.2.4 与传统反应位移法比较 |
| 2.2.5 弹簧刚度沿深度线性增长的解 |
| 2.3 均匀场地桩身效应的算例 |
| 2.3.1 桩顶自由，桩端自由 |
| 2.3.2 桩顶自由，桩端嵌岩 |
| 2.3.3 桩顶水平滑动，桩端自由 |
| 2.3.4 桩顶水平滑动，桩端嵌岩 |
| 2.3.5 下硬上软渐变土层反应位移法算例 |
| 2.4 成层土的反应位移法 |
| 2.4.1 线性粘弹性成层土的稳态地震反应 |
| 2.4.2 成层土的双弹簧反应位移法数学模型 |
| 2.4.3 成层土场地桩身效应的算例 |
| 2.4.4 流滑土中反应位移法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 小尺寸原型桩振动台试验设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验目的和几个试验重点 |
| 3.3 试验设备 |
| 3.4 粘弹性边界剪切箱设计 |
| 3.4.1 叠层剪切试验箱粘弹性边界改进 |
| 3.4.2 粘弹性边界的参数确定 |
| 3.4.3 叠层框架与刚架设计与制作 |
| 3.5 试验方案设计 |
| 3.5.1 小尺寸原型桩基结构设计 |
| 3.5.2 质量块与弹性质点 |
| 3.5.3 模型土性质 |
| 3.5.4 传感器的选用与布置 |
| 3.6 地震波的选择与加载工况 |
| 3.6.1 地震波种类 |
| 3.6.2 加载工况 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 试验结果与分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.1.1 拟合反演与验证的思路 |
| 4.1.2 场地位移测量和分析要点 |
| 4.1.3 场地加速度测量和分析要点 |
| 4.1.4 桩侧动力土压力增量测量和分析要点 |
| 4.1.5 应变测量重点 |
| 4.1.6 相位测量和分析要点 |
| 4.1.7 两个相互作用的矢量和 |
| 4.1.8 位移形态管 |
| 4.1.9 桩顶嵌固与绑扎SAA影响 |
| 4.2 模型试验体系振动特征 |
| 4.2.1 空土模型试验体系振动特征 |
| 4.2.2 模型地基振动特征 |
| 4.2.3 剪切波速 |
| 4.2.4 轻型动力触探 |
| 4.3 有边界数据规律与分析 |
| 4.3.1 场地加速度特征 |
| 4.3.2 场地位移特征 |
| 4.3.3 桩侧压力增量 |
| 4.3.4 有边界小震孔隙气体压力增量 |
| 4.3.5 峰值和相位值 |
| 4.3.6 位移、加速度与土压力增量的时程关系 |
| 4.3.7 桩身应变特征 |
| 4.4 无边界数据规律与分析 |
| 4.4.1 场地加速度特征 |
| 4.4.2 场地位移特征 |
| 4.4.3 桩侧压力增量 |
| 4.4.4 孔隙气体压力增量 |
| 4.4.5 峰值和相位值 |
| 4.4.6 位移、加速度与土压力增量的时程关系 |
| 4.4.7 桩身应变 |
| 4.5 边界条件和加速度的影响对比 |
| 4.5.1 剪切箱位移 |
| 4.5.2 场地加速度 |
| 4.5.3 桩两侧增量压力增量差 |
| 4.5.4 位移、加速度与土压力增量的时程关系 |
| 4.6 补充试验及分析 |
| 4.6.1 补充试验说明 |
| 4.6.2 压力增量时程分析 |
| 4.6.3 位移分析 |
| 4.7 桩侧土弹簧刚度反演与验证 |
| 4.7.1 拟合与反演 |
| 4.7.2 小直径桩验证 |
| 4.7.3 群桩验证 |
| 4.7.4 反演及验证总结 |
| 4.8 成层土弹簧刚度反演 |
| 4.8.1 成层土振动台试验概况 |
| 4.8.2 成层土振动台试验场地位移 |
| 4.8.3 成层土振动台试验桩身应变特征 |
| 4.8.4 成层土弹簧刚度反演 |
| 4.9 叠层质量块体系试验分析 |
| 4.9.1 工况5 应变规律 |
| 4.9.2 工况17-1应变规律 |
| 4.9.3 工况19-1应变规律 |
| 4.9.4 两个相互作用的相位分析 |
| 4.9.5 拟合与验证 |
| 4.10 高低位弹性质点体系 |
| 4.10.1 位移规律 |
| 4.10.2 加速度规律 |
| 4.10.3 工况28-1应变规律 |
| 4.10.4 工况30-1应变规律 |
| 4.10.5 惯性相互作用与运动相互作用的相位分析 |
| 4.10.6 高低质量块试验验证 |
| 4.11 EL-C波作用下桩身应变规律 |
| 4.12 本章总结 |
| 4.12.1 位移规律 |
| 4.12.2 加速度规律 |
| 4.12.3 土压力增量规律 |
| 4.12.4 两个相互作用相位差 |
| 4.12.5 基桩变形机理与双弹簧反应位移法刚度取值 |
| 4.12.6 试验安装经验 |
| 第5章 双弹簧反应位移法工程应用示例 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 项目条件 |
| 5.2.1 工程概况 |
| 5.2.2 勘察条件 |
| 5.2.3 结构条件 |
| 5.3 桩基础抗震设计 |
| 5.3.1 抗震设计基本规定和参数 |
| 5.3.2 惯性相互作用计算 |
| 5.3.3 运动相互作用计算 |
| 5.3.4 两个作用效应最大值组合及评价 |
| 5.3.5 小结 |
| 第6章 结论及展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录图1 |
| 附录图2 |
| 附录图3 |
| 附录图4 |
| 附录图5 |
| 精彩瞬间 |
| 在学期间发表的文章和专利 |
| 在学期间参加的主要科研课题 |
| 致谢 |
（2）水下沉箱基础沉降预测及影响因素分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 海洋基础形式 |
| 1.2.2 基础沉降预测方法 |
| 1.2.3 基础沉降影响因素 |
| 1.3 本文研究目的及内容 |
| 1.3.1 本文研究目的 |
| 1.3.2 本文研究内容 |
| 1.3.3 本文技术路线 |
| 2 基于离心机模型试验的沉降预测 |
| 2.1 试验准备及过程 |
| 2.1.1 离心机模型试验原理 |
| 2.1.2 模型试验比尺 |
| 2.1.3 设备介绍 |
| 2.1.4 土样制备 |
| 2.1.5 试验过程 |
| 2.2 试验结果与分析 |
| 2.2.1 试验结果 |
| 2.2.2 理论分析 |
| 2.3 小结 |
| 3 水下沉箱基础沉降预测的有限元验证及分析 |
| 3.1 有限元建模分析 |
| 3.1.1 模型尺寸 |
| 3.1.2 模型材料参数 |
| 3.1.3 网格划分及边界条件 |
| 3.2 结果对比验证 |
| 3.2.1 数值计算结果 |
| 3.2.2 验证分析 |
| 3.3 分层土计算分析 |
| 3.3.1 分析工况 |
| 3.3.2 结果与分析 |
| 3.4 小结 |
| 4 水下沉箱基础沉降关键影响因素分析 |
| 4.1 有限元建模 |
| 4.1.1 模型尺寸 |
| 4.1.2 模型材料参数 |
| 4.1.3 接触及边界条件 |
| 4.1.4 网格划分 |
| 4.2 结果对比验证 |
| 4.2.1 数值计算结果 |
| 4.2.2 验证分析 |
| 4.3 参数敏感性分析 |
| 4.3.1 渗透系数 |
| 4.3.2 土体强度 |
| 4.3.3 钢圈护壁高度 |
| 4.4 小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（3）考虑惯性和运动相互作用桩基础抗震计算实例（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 项目条件 |
| 1.1 地质剖面条件 |
| 1.2 结构设计资料 |
| 2 抗震设计基本原则和参数 |
| 2.1 抗震设计基本原则 |
| 2.2 抗震设计参数 |
| 3 惯性相互作用计算 |
| 3.1 m法数学模型 |
| 3.2 设防地震的桩身效应分析 |
| 3.3 罕遇地震的桩身效应分析 |
| 4 运动相互作用计算 |
| 4.1 双弹簧反应位移法模型 |
| 4.2 计算条件和参数 |
| 4.3 设防地震的桩身效应分析 |
| 4.4 罕遇地震的桩身效应分析 |
| 5 两个作用效应最大值组合及评价 |
| 6 结论 |
（4）饱和-非饱和土成层地基的车致振动响应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 地基振动响应研究 |
| 1.2.2 振动波在土体中的传播 |
| 1.2.3 汽车-路面动力相互作用 |
| 1.2.4 汽车动力模型 |
| 1.3 已有研究中的问题与不足 |
| 1.4 研究方法及内容 |
| 1.4.1 研究路线和方法 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.4.3 主要创新点 |
| 2 饱和-非饱和土成层地基动力模型 |
| 2.1 饱和-非饱和土成层地基 |
| 2.2 饱和土动力模型 |
| 2.2.1 Biot多孔介质理论的基本假定 |
| 2.2.2 Biot多孔介质理论的动力学模型 |
| 2.2.3 Biot多孔介质理论的本构模型 |
| 2.3 非饱和土动力模型 |
| 2.3.1 非饱和土混合物理论的基本假定 |
| 2.3.2 非饱和土混合物理论的数学描述 |
| 2.3.3 非饱和土混合物理论的动力学模型 |
| 3 饱和-非饱和土成层地基的稳态振动 |
| 3.1 饱和-非饱和土成层地基的Lamb问题 |
| 3.1.1 问题模型 |
| 3.1.2 非饱和土控制方程及求解 |
| 3.1.3 饱和土控制方程及求解 |
| 3.2 边界问题求解 |
| 3.2.1 地表荷载的数学描述 |
| 3.2.2 边界条件 |
| 3.2.3 边界方程求解 |
| 3.3 算例分析 |
| 3.3.1 算法验证 |
| 3.3.2 结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 移动荷载作用下地基的振动响应 |
| 4.1 点源移动荷载 |
| 4.1.1 问题模型 |
| 4.1.2 问题求解 |
| 4.1.3 算例分析 |
| 4.2 线源移动荷载 |
| 4.2.1 问题模型 |
| 4.2.2 线源移动荷载下的边界问题求解 |
| 4.2.3 算例分析 |
| 4.3 面源移动荷载 |
| 4.3.1 问题模型 |
| 4.3.2 问题求解 |
| 4.3.3 算例分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于1/4 汽车模型的车-路-基耦合振动分析 |
| 5.1 问题模型 |
| 5.2 路面挠曲方程及求解 |
| 5.3 汽车系统控制方程及求解 |
| 5.3.1 轮胎与路面的接触关系 |
| 5.3.2 路面不平度描述 |
| 5.3.3 汽车系统动力控制方程求解 |
| 5.4 地基系统动力方程 |
| 5.5 车-路-基耦合求解 |
| 5.6 算例分析 |
| 5.6.1 车轮与路面相互作用分析 |
| 5.6.2 路面结构振动响应分析 |
| 5.6.3 地基系统振动响应分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 基于整车模型的车-路-基耦合振动分析 |
| 6.1 问题模型 |
| 6.2 路面控制方程及求解 |
| 6.3 汽车系统动力控制方程 |
| 6.3.1 车轮与路面相互作用 |
| 6.3.2 汽车系统运动方程 |
| 6.4 地基系统求解 |
| 6.5 车-路-基耦合求解 |
| 6.6 算例分析 |
| 6.6.1 车轮与路面相互作用分析 |
| 6.6.2 路面结构振动响应分析 |
| 6.6.3 地基系统振动响应分析 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 建议及展望 |
| 7.2.1 研究建议 |
| 7.2.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A 第3章边界方程系数矩阵元素 |
| 附录B 第4章边界方程系数矩阵元素 |
| 附录C 第5章边界方程系数矩阵元素 |
| 附录D 第6章特征方程和边界方程系数矩阵元素 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 攻读学位期间获得奖励及参与科研项目 |
（5）地下结构抗震的隔震层效果及软硬地层分界影响（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 地下结构抗震研究现状 |
| 1.2.1 地下结构抗震分析方法研究现状 |
| 1.2.2 地下结构抗震措施研究现状 |
| 1.2.3 地下结构抗震设计流程 |
| 1.3 研究内容、方法和技术路线 |
| 2 反应加速度法的验证 |
| 2.1 地下结构地震抗震分析方法 |
| 2.2 动力时程分析法 |
| 2.2.1 分析模型的建立 |
| 2.2.2 边界条件的设定 |
| 2.2.3 动力特征值分析 |
| 2.3 一维自由场分析 |
| 2.3.1 地震时土层的剪力和位移 |
| 2.3.2 地震时土层惯性力 |
| 2.4 反应位移法 |
| 2.4.1 反应位移法的计算过程 |
| 2.4.2 反应位移法研究现状 |
| 2.5 反应加速度法 |
| 2.6 反应加速度法、反应位移法与时程分析法的比较 |
| 2.6.1 一维自由场分析 |
| 2.6.2 时程分析法 |
| 2.6.3 反应加速度法 |
| 2.6.4 地基弹簧刚度系数的求解 |
| 2.6.5 反应位移法 |
| 2.6.6 结构变形及内力的比较 |
| 2.7 小结 |
| 3 地铁车站隔震层的抗震效果 |
| 3.1 太原地铁南内环东街车站工程概况 |
| 3.1.1 场地条件与结构设计施工概要 |
| 3.1.2 地层分布及其物理力学特性 |
| 3.2 车站结构反应加速度法数值模拟 |
| 3.2.1 数值模型的建立 |
| 3.2.2 一维自由场分析 |
| 3.2.3 隔震层位置和厚度的设定 |
| 3.3 结构变形及内力的比较 |
| 3.3.1 隔震层位置的影响 |
| 3.3.2 隔震层厚度的影响 |
| 3.4 小结 |
| 4 软硬地层分界位置影响 |
| 4.1 工程参数及数值模拟 |
| 4.2 数值计算结果 |
| 4.2.1 衬砌的应力最大值比较 |
| 4.2.2 衬砌的变形比较 |
| 4.2.3 地层计算结果分布 |
| 4.2.4 隧道有无衬砌的结果比较 |
| 4.3 小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 学位论文数据集 |
（6）移动和瞬态荷载作用下饱和土体和衬砌相互作用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 地下移动荷载引起的地基振动与动力响应研究 |
| 1.2.2 瞬态荷载下圆形衬砌隧道动力响应研究 |
| 1.2.3 准饱和土中土体和衬砌相互作用研究 |
| 1.3 研究路线 |
| 1.4 研究内容 |
| 第二章 移动荷载下成层半空间中圆形衬砌隧道的动力响应 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 计算模型 |
| 2.3 控制方程与求解 |
| 2.4 数值结果与讨论 |
| 2.4.1 模型验证 |
| 2.4.2 荷载速度的影响 |
| 2.4.3 土体材料阻尼的影响 |
| 2.4.4 地基成层的影响 |
| 2.4.5 地下水位的影响 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 瞬态荷载和黏弹性边界下圆形衬砌隧道的动力响应 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Biot波动理论 |
| 3.3 计算模型 |
| 3.4 控制方程及求解 |
| 3.4.1 饱和土控制方程及求解 |
| 3.4.2 衬砌控制方程及求解 |
| 3.5 边界条件 |
| 3.6 数值算例分析 |
| 3.6.1 算例验证 |
| 3.6.2 边界系数对位移响应的影响 |
| 3.6.3 边界系数对应力响应的影响 |
| 3.6.4 观察点距离对土体位移响应的影响 |
| 3.7 小结 |
| 第四章 准饱和土中黏弹性边界下圆形衬砌隧道的动力响应 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 VB理论与Biot理论的对比 |
| 4.3 准饱和土波动理论 |
| 4.4 计算模型 |
| 4.5 控制方程及求解 |
| 4.5.1 准饱和土控制方程及求解 |
| 4.5.2 衬砌控制方程及求解 |
| 4.6 边界条件 |
| 4.7 算例分析 |
| 4.7.1 饱和度对位移和应力响应的影响 |
| 4.7.2 不同饱和度下观察点距离的影响 |
| 4.7.3 不同边界系数下饱和度的影响 |
| 4.8 小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.1.1 移动荷载下成层半空间中土体和衬砌相互作用分析 |
| 5.1.2 瞬态荷载和黏弹性边界下土体和衬砌相互作用分析 |
| 5.1.3 准饱和土中黏弹性边界下土体和衬砌相互作用分析 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 1 作者简历 |
| 2 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 学位论文数据集 |
（7）盾构掘进影响下复合成层地层及环境的力学响应及其控制（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及选题意义 |
| 1.2 国内外研究现状综述 |
| 1.2.1 盾构掘进影响下地层的变形响应特征及其预测方法 |
| 1.2.2 盾构掘进影响下环境的力学响应特征及其预测方法 |
| 1.2.3 盾构掘进影响下地层变形的控制技术及其评价方法 |
| 1.2.4 盾构掘进过程中的施工效应的精细化过程控制技术 |
| 1.3 现有研究存在的问题 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.5 本文研究方法与技术路线 |
| 2 盾构掘进影响下复合成层地层的变形特征 |
| 2.1 复合成层地层的分类及其概化 |
| 2.1.1 复合成层地层的分类 |
| 2.1.2 复合成层地层的概化 |
| 2.2 复合成层地层变形的解析预测 |
| 2.2.1 多层弹性体系的弹性等效转化 |
| 2.2.2 坐标系的转化 |
| 2.2.3 地层位移的统一解 |
| 2.2.4 开挖边界及收敛后边界的转化 |
| 2.3 复合成层地层变形预测方法的验证及应用 |
| 2.3.1 复合成层地层变形预测方法的验证 |
| 2.3.2 工程案例应用 |
| 2.3.3 软硬夹层对地层沉降的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 复合成层地层变形的过程演化及动态预测 |
| 3.1 考虑掘进参数纵向效应的间隙参数的确定方法 |
| 3.1.1 间隙参数的定义 |
| 3.1.2 间隙参数的修正 |
| 3.1.3 修正方法的验证 |
| 3.2 考虑施工过程参数的地层三维变形预测 |
| 3.2.1 盾构施工阶段划分 |
| 3.2.2 坐标轴转化 |
| 3.2.3 Mindlin基本解 |
| 3.2.4 各施工参数对地层变形的影响 |
| 3.3 考虑过程施工参数的三维预测方法的验证及工程应用 |
| 3.3.1 三维预测方法的验证 |
| 3.3.2 工程案例应用 |
| 3.3.3 软硬夹层对地层变形的影响 |
| 3.3.4 二次注浆范围对地表变形的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 复合成层地层变形的环境响应特征及其预测 |
| 4.1 盾构掘进影响下既有结构的力学响应 |
| 4.1.1 既有路面与房屋结构的力学响应 |
| 4.1.2 既有管线与地铁结构的力学响应 |
| 4.1.3 既有桩基的力学响应 |
| 4.2 盾构掘进影响下桩基侧摩阻力损失研究 |
| 4.2.1 桩基侧摩阻力求解模型 |
| 4.2.2 桩基侧摩阻力计算 |
| 4.2.3 基于桩基承载力损失的安全性分区 |
| 4.3 盾构掘进影响下桩基水平变形研究 |
| 4.3.1 桩基水平位移力学模型 |
| 4.3.2 桩基水平位移的计算 |
| 4.3.3 方法验证 |
| 4.3.4 影响因素分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 复杂城市环境下地层变形控制技术及其评价方法 |
| 5.1 变形控制措施 |
| 5.1.1 盾构过程掘进参数控制 |
| 5.1.2 地层变形隔离及恢复 |
| 5.1.3 既有建(构)筑物加固 |
| 5.2 地层水平方向注浆加固控制 |
| 5.2.1 加固力学模型 |
| 5.2.2 加固参数分析 |
| 5.2.3 加固最优参数选择 |
| 5.2.4 注浆在工程中的应用 |
| 5.3 地层竖向隔离措施的控制 |
| 5.3.1 Melan问题解 |
| 5.3.2 隔离桩与土体相互作用模型 |
| 5.3.3 隔离桩隔离效果分析 |
| 5.3.4 竖向隔离桩在工程中的应用 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 大断面城市盾构隧道透明施工技术及其应用 |
| 6.1 透明施工技术概要 |
| 6.1.1 透明施工技术的提出 |
| 6.1.2 透明施工技术的内涵 |
| 6.2 透明施工技术的实施流程 |
| 6.2.1 掘进前的前馈控制 |
| 6.2.2 掘进中的过程协同控制 |
| 6.2.3 掘进后的反馈控制 |
| 6.3 透明施工技术工程应用 |
| 6.3.1 清华园隧道下穿知春路地铁区间工程概况 |
| 6.3.2 变形控制标准制定及初始施工参数选择 |
| 6.3.3 掘进过程的精细化控制 |
| 6.3.4 掘进控制系统的构建 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（8）考虑土-结构相互作用的复建式地下结构地震反应分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 地下结构抗震研究现状 |
| 1.2.1 地下结构地震反应特性 |
| 1.2.2 地下结构破坏机制 |
| 1.2.3 地下结构抗震设计方法 |
| 1.3 地下结构抗震研究方法 |
| 1.3.1 原型观测 |
| 1.3.2 模型试验 |
| 1.3.3 理论分析 |
| 1.4 土-结构动力相互作用 |
| 1.4.1 数值分析方法 |
| 1.4.2 整体有限元分析方法涉及的几个问题 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 2 土体-结构整体有限元分析方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 动力方程 |
| 2.3 计算模型 |
| 2.3.1 材料本构关系 |
| 2.3.2 粘弹性人工边界 |
| 2.3.3 阻尼 |
| 2.4 地震动的选择和输入 |
| 2.4.1 地震波的选择 |
| 2.4.2 地震动等效输入数值实现 |
| 2.5 小结 |
| 3 边界条件、地震输入程序验证及自由场地震响应分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 人工边界有效性的验证 |
| 3.3 地震动等效输入程序验证 |
| 3.4 一维自由场理论和程序实现 |
| 3.5 自由场地震反应分析 |
| 3.5.1 模型 |
| 3.5.2 不同地震动输入自由场地震反应 |
| 3.5.3 不同场地土特性自由场地震反应 |
| 3.6 小结 |
| 4 复建式结构地震动力反应分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 有限元模型的建立 |
| 4.2.1 模型概况和基本假定 |
| 4.2.2 单元及参数 |
| 4.2.3 关键截面 |
| 4.3 地震动特性的影响 |
| 4.3.1 地震动幅值的影响 |
| 4.3.2 地震动频谱的影响 |
| 4.4 不同材料特性对对结构的地震响应影响 |
| 4.4.1 结构弹性模量的影响 |
| 4.4.2 地基土弹性模量的影响 |
| 4.5 小结 |
| 5 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（9）浅埋钢波纹管城市综合管廊土-钢组合结构抗震性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 城市综合管廊的发展历程 |
| 1.2.1 国外发展历程 |
| 1.2.2 国内发展历程 |
| 1.2.3 钢波纹管结构的应用 |
| 1.3 城市综合管廊抗震性能研究现状 |
| 1.3.1 城市综合管廊国外研究现状 |
| 1.3.2 城市综合管廊国内研究现状 |
| 1.3.3 针对钢波纹管结构的研究 |
| 1.4 本文研究意义 |
| 1.4.1 国家战略意义 |
| 1.4.2 经济意义 |
| 1.4.3 研究意义 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 第二章 土与结构动力相互作用基本理论与方法 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 考虑土-结相互作用的影响 |
| 2.3 土与结构动力相互作用研究方法 |
| 2.3.1 拟静力方法 |
| 2.3.2 数值计算方法 |
| 2.3.3 振动台模型试验 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 钢波纹管城市综合管廊抗震性能分析模型的建立 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 工程原型 |
| 3.3 振动台试验模型 |
| 3.3.1 试验模型及相似比设计 |
| 3.3.2 传感器布置 |
| 3.3.3 输入地震波及试验工况 |
| 3.4 数值模拟 |
| 3.5 二维有限元缩尺模型建立 |
| 3.5.1 计算模型 |
| 3.5.2 土体本构及参数 |
| 3.5.3 管廊本构及参数 |
| 3.5.4 土-结相互作用的模拟 |
| 3.5.5 地震波的输入及边界条件模拟 |
| 3.5.6 网格划分 |
| 3.5.7 地应力平衡计算 |
| 3.6 三维有限元原型模型建立 |
| 3.6.1 计算模型 |
| 3.6.2 土体和管廊本构及参数 |
| 3.6.3 土-结相互作用的模拟 |
| 3.6.4 地震波的输入及边界条件模拟 |
| 3.6.5 网格划分 |
| 3.6.6 地应力平衡计算 |
| 3.7 三维有限元缩尺模型建立 |
| 3.8 模态分析 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 钢波纹管城市综合管廊土-钢结构抗震性能分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 振动台试验现象 |
| 4.3 数值模拟结果与试验结果对比 |
| 4.3.1 三维原型、二维缩尺和三维缩尺数值模型与振动台试验结果对比 |
| 4.3.2 二维数值模拟与试验加速度时程对比 |
| 4.4 加速度放大系数分析 |
| 4.5 加速度频谱分析 |
| 4.6 土压力和管廊钢结构的应力规律 |
| 4.7 土体与结构接触面的相对滑移情况 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 钢波纹管廊土-钢动力相互作用影响因素分析 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 埋深的影响 |
| 5.2.1 对土压力的影响 |
| 5.2.2 对钢波纹管管廊内力的影响 |
| 5.3 钢波纹管廊刚柔性对土-钢相互作用的影响 |
| 5.3.1 钢波纹管廊的刚柔性定义 |
| 5.3.2 土体内摩擦角的影响 |
| 5.3.3 土体泊松比的影响 |
| 5.3.4 土体弹性模量的影响 |
| 5.4 接触面相互作用模型的影响 |
| 5.5 地震激励方向的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 钢波纹管城市综合管廊抗震设计计算方法 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 加拿大CHBDC设计规范 |
| 6.2.1 最小覆土高度 |
| 6.2.2 恒载压力值 |
| 6.2.3 地震作用 |
| 6.3 日本《共同沟设计指南》 |
| 6.4 河北省《波纹钢综合管廊工程技术规程》 |
| 6.4.1 恒载 |
| 6.4.2 地震作用 |
| 6.5 新规《装配式钢制波纹管综合管廊工程技术规程》 |
| 6.5.1 最小覆土高度 |
| 6.5.2 恒载 |
| 6.5.3 地震作用 |
| 6.6 各国计算方法对比分析 |
| 6.6.1 最小覆土高度 |
| 6.6.2 恒载作用下,管廊顶部所受的竖向土压力 |
| 6.6.3 对于地震作用的计算 |
| 6.7 本文建议计算方法 |
| 6.7.1 最小覆土高度 |
| 6.7.2 恒载 |
| 6.7.3 地震作用 |
| 6.8 算例 |
| 6.8.1 最小覆土高度 |
| 6.8.2 地震作用 |
| 6.9 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 |
| 一、恒载下不同土体参数下土体竖向位移云图 |
| 二、恒载下不同土体参数下竖向土压力云图 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文和研究成果 |
（10）地震作用下建筑高低承台群桩基础响应规律试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 桩基震害特点与抗震设计 |
| 1.2.1 桩基础震害特点概述 |
| 1.2.2 桩基础抗震设计方法研究现状 |
| 1.3 桩-土-结构动力相互作用机理的认识 |
| 1.3.1 桩-土-结构动力相互作用理论研究现状 |
| 1.3.2 桩-土-结构动力相互作用试验研究现状 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 本文研究目的 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 1.4.3 研究的技术路线 |
| 1.4.4 研究的创新点 |
| 第2章 桩-土-结构振动台试验设计与实现 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验设备 |
| 2.2.1 振动台系统 |
| 2.2.2 层状剪切试验土箱 |
| 2.3 模型试验相似关系 |
| 2.3.1 相似比关系理论研究 |
| 2.3.2 模型相似关系设计 |
| 2.4 试验方案设计与模型制作 |
| 2.4.1 总体试验方案设计 |
| 2.4.2 上部结构模型设计与制作 |
| 2.4.3 桩基础模型设计与制作 |
| 2.4.4 地基土制备装填与模型安装 |
| 2.5 传感器选用与布置 |
| 2.6 地震波选取与加载工况 |
| 2.6.1 地震波选取 |
| 2.6.2 加载工况 |
| 第3章 试验结果与分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验宏观现象 |
| 3.3 模型试验体系的动力特性 |
| 3.4 模型地基的动力响应 |
| 3.4.1 波速分析 |
| 3.4.2 模型地基的边界效应分析 |
| 3.4.3 地基土的放大效应 |
| 3.4.4 地基土的滤波作用 |
| 3.4.5 小结 |
| 3.5 模型结构的动力响应 |
| 3.5.1 上部结构的动力响应 |
| 3.5.2 承台结构的动力响应 |
| 3.5.3 桩身结构的加速度响应 |
| 3.5.4 小结 |
| 3.6 基桩桩身内力的动力响应 |
| 3.6.1 桩身应变时程分析 |
| 3.6.2 桩身内力分析 |
| 3.6.3 小结 |
| 3.7 土-结构的接触动土压力响应 |
| 3.7.1 土-结构接触动土压力时程分析 |
| 3.7.2 桩-土接触动土压力分布规律 |
| 3.7.3 埋入承台结构-土接触动土压力响应 |
| 3.7.4 小结 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 基于ABAQUS的有限元计算 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于ABAQUS的运动控制方程建立 |
| 4.3 有限元计算模型的建立 |
| 4.3.1 土体的本构模型 |
| 4.3.2 土-结构接触关系模拟 |
| 4.3.3 时空网格的离散化原则 |
| 4.3.4 计算模型的建立 |
| 4.3.5 模型边界条件 |
| 4.3.6 计算步骤 |
| 4.4 计算结果与模型试验值对比 |
| 4.4.1 加速度时程与反应谱 |
| 4.4.2 桩身变形与内力 |
| 4.4.3 土-结构接触动土压力 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 高承台桩基础响应规律的影响因素分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 桩土初始刚度比的影响 |
| 5.3 桩身出露长度的影响 |
| 5.4 桩身入土深度的影响 |
| 5.5 承台质量的影响 |
| 5.6 上部结构质量的影响 |
| 5.7 场地土性质的影响 |
| 5.8 振动幅值的影响 |
| 5.9 本章小结 |
| 第6章 地震作用下均质地基中桩身最大弯矩估算研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 地基运动引起的桩身弯矩计算研究现状 |
| 6.2.1 桩土运动一致的简化公式 |
| 6.2.2 考虑桩-土相互作用的简化公式 |
| 6.2.3 基于动力文克尔地基梁的简化公式 |
| 6.3 桩顶最大弯矩的简化计算公式 |
| 6.3.1 运动作用下的桩顶最大弯矩估算 |
| 6.3.2 惯性作用下的桩顶最大弯矩估算 |
| 6.3.3 惯性与运动两种作用的耦合估算 |
| 6.4 简化计算公式验证 |
| 6.4.1 惯性作用与运动作用耦合系数的确定 |
| 6.4.2 简化公式与试验及数值结果对比 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 后续展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间发表的主要论文 |
| 在学期间参加的主要科研课题 |
| 致谢 |
四、成层地基与浅埋结构物动力相互作用的简化分析（论文参考文献）
- [1]水平地震作用下桩土相互作用效应研究[D]. 邱明兵. 中国建筑科学研究院有限公司, 2021(01)
- [2]水下沉箱基础沉降预测及影响因素分析[D]. 朱海云. 大连理工大学, 2021(01)
- [3]考虑惯性和运动相互作用桩基础抗震计算实例[J]. 邱明兵,高文生,秋仁东. 建筑科学, 2021(03)
- [4]饱和-非饱和土成层地基的车致振动响应研究[D]. 王立安. 兰州交通大学, 2021(01)
- [5]地下结构抗震的隔震层效果及软硬地层分界影响[D]. 刘鹏. 北京交通大学, 2020(03)
- [6]移动和瞬态荷载作用下饱和土体和衬砌相互作用研究[D]. 戴凯鑫. 浙江工业大学, 2020(02)
- [7]盾构掘进影响下复合成层地层及环境的力学响应及其控制[D]. 曹利强. 北京交通大学, 2020(03)
- [8]考虑土-结构相互作用的复建式地下结构地震反应分析[D]. 张悦豪. 大连理工大学, 2020(02)
- [9]浅埋钢波纹管城市综合管廊土-钢组合结构抗震性能研究[D]. 陈守一. 上海交通大学, 2020(09)
- [10]地震作用下建筑高低承台群桩基础响应规律试验研究[D]. 赵晓光. 中国建筑科学研究院, 2020(04)