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关键词： 动力基础   地基土   荷载时程   有限元分析   体积优化  

摘要： 本论文针对水泥生产过程中，立磨设备基础振动较大的问题，提出了对大型动力基础有限元模拟的课题，旨在研究不同情况下基础的振动情况，进而进行优化设计。本文的主要工作由三部分组成，首先研究本工程地基土的动力本构模型，分析了两种模型的特点及哈丁计算模式。探讨了当前存在的质—阻—弹模式计算的理论方法，并将计算精度相对较高的弹性半空间方法引入进来，建立波动方程，研究了基础与土的协同工作，分析了土的埋置效应对基础的影响。提出了动力荷载的提取方法，即由实测资料提取动力荷载时程。然后进行的是动力基础的有限元模拟，考虑协同工作，使其能够较好的反映地基土的特性例如地基土的刚度系数、阻尼等等，进而对现有的有限元模型进行优化，使其经济合理。 文中论述了当前存在的理论，包括波动理论、土动力学、弹性半空间法以及动力机器基础的研究等等，并对现有研究做了细致的分析和对比。对设备基础进行现场测试，在各控制点放置加速度传感器或速度传感器，获取加速度、位移时程曲线，滤去高阶频率，通过换算，得到荷载时程曲线，作为有限元模型的荷载。 对于基础与地基土的协同工作，本文做了大量的工作，在有限元的计算上，采用地弹簧来模拟地基土，给弹簧指定弹性系数和阻尼系数，这些系数由天然地基土的抗压刚度系数和阻尼系数等等土的本身特性确定，基础采用实体单元，在与地弹簧接触点节点合并，考虑两者的协同工作，然后将有限元的计算结果同测试数据曲线做对比，校核各部分材料属性是否合理。 本文考虑不同的人工边界条件，编制了有限元动力计算程序，介绍了设备各部分的有限元模拟和简化情况，同时基于以上程序，以基础尺寸为优化变量，将位移作为限定量，对其进行优化，达到了较好的效果。 通过将实测和有限元的分析对比，结果表明，本程序能够较好的模拟地基与基础的协同工作，将程序参数化后，适合于不同规模，不同地质情况，在实际工程上可作为此类设备基础的设计参考。本论文成果对当今大型动力基础的动力计算的精确化又推进了一步。

ISBN: (纸本)7030124189

关键词： 高层结构   岩石锚杆   基础   共同作用   有限元  

摘要： 该文以某高层剪力墙结构的结构与基础设计为背景,采用有限元方法研究高层剪力墙结构与岩石锚杆基础的共同作用机理,探索岩石锚杆基础的受力机理,为工程设计提供合理的依据.该论文首先介绍了某高层结构的工程概况及岩石锚杆基础的设计,分析岩石锚杆基础方案选择的科学性,并采用有限元法对上部结构与基础进行二维与三维弹塑性分析.在二维分析中,将上部结构对基础的作用按荷载方式来简化,对岩体介质采用摩尔库仑屈服准则进行弹塑性分析,并采用改进的Goodman单元模拟锚杆与岩体的接触作用,岩体中的锚杆根据实际工况假设为线弹性.从而给出了上部结构与地基基础共同作用时的锚杆轴力、弯矩分布特点,以及地基与基础梁的变形特点.在三维分析中,采用双重扩大子结构有限元法分析空间剪力墙结构,视锚杆为线弹性,地基为服从摩尔屈服准则的弹塑性材料,着重研究上部结构与地基基础共同作用时锚杆的轴力、弯矩分布特点,以及地基与基础梁的变形特点.在二维与三维有限元法的分析基础上,对比分析锚杆的设计荷载,及有限元分析结果,得出剪力墙结构、条形基础与地基共同作用的一些规律,为高层建筑锚杆基础的设计提供依据.

关键词： 桶形基础   三维有限元   Duncan-Chang模型   薄层摩擦单元  

摘要： 以我国第一座桶形基础采油平台工程实例为原型 ,采用三维有限元计算方法对桶形基础稳定性分析。平台在波浪、风等荷载作用下 ,其稳定性不仅与平台的整体结构有关 ,而且与桶形基础及其周围土体相互作用相关。在计算中 ,利用薄层摩擦单元模拟土与结构间的相互作用 ,取得了很好的效果。

关键词： 承载力   抗拔性能   有限元分析   岩石锚杆基础   稳定性   建筑物  

摘要： 充分利用岩石地基的高承载力和锚杆的抗拔性能,采用锚杆基础作为高耸剪力墙结构的基础,同时采用接触单元模拟锚杆与岩体的相互作用,进行有限元分析。计算结果表明了锚杆基础的受力特点,为设计施工提供合理的依据。

关键词： 有限元分析  

摘要： 面向21世纪本科生教材:本书阐述了有限单元法的基本理论，介绍了各种弹性力学问题的有限元分析方法，并简要介绍了弹性力学基本知识，最后三章介绍有限元分析中的一些特殊问题、结构分析的程序设计与大型工程有限元通用软件等相关知识。

ISBN: (纸本)7307039664

关键词： 墩-筏基础   模型试验   有限元分析   三维弹塑性   荷载分配比   建筑物   基础设计  

摘要： 通过三维弹塑性有限元程序并通过一定的室内模型试验对墩 -筏基础在不同荷载作用下的工作性状进行了研究。得出了适合于墩 -筏基础的一系列规律 ,能够很好地分析墩 -筏基础的荷载分配比问题 。

关键词： 地基基础—坝体动力相互作用   动力特性   有限元   无限元   耦合法  

摘要： 编制了有限元及有限元-无限元耦合计算程序,利用其分析了广西源口拱坝在有限域及无限域地基下的动力特性与动力响应,并与常规刚性地基下坝体的动力特性、动力响应进行比较,得出结论:1.弹性地基下拱坝自振频率减小、动位移最大值增大;2.耦合分析法具有较高的精度和显著的经济性,是工程应用中值得推广的一种分析方法.

关键词： 铁道工程   结构分析   有限单元法   变分原理   势能   移动荷载   粘弹性基础   无限长梁  

摘要： 把无限长梁、连续粘弹性基础和移动荷载视为一个系统 ,并将该系统进行有限单元离散 ,梁单元的弯曲形函数采用 Hermitian三次方插值函数 ,利用弹性系统动力学总势能不变值原理 ,得到单元的刚度矩阵、质量矩阵、阻尼矩阵和节点荷载列阵 ,建立该系统的振动方程组 ;再用 Wilsonθ法求解该振动方程组 ,得到梁中点的位移时程曲线。举例分析了基础的粘弹性特性和梁的抗弯刚度对梁动力响应的影响。计算结果表明 :增大基础的弹性系数、阻尼系数和梁的抗弯刚度都有利于减小梁的动力响应。