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《兰州理工大学》 2004年
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厚筏与地基非线性相互作用数值分析及拓扑优化

兰倩  
【摘要】:建筑上部结构,筏性基础与地基土三者组成一个完整的结构体系。设计时,需 要建立上部结构、基础与地基相互作用的计算模型。相互作用问题存在两种非线性: 一种是由土体非弹性引起的材料非线性,通过适当选取土体的本构模型来实现;一 种是由于基础与周围土体之间产生局部脱离、滑移而造成的状态非线性。本文建立 的上部结构-筏形基础-地基相互作用体系的全三维非线性有限元模型中考虑了相互 作用问题的非线性因素:采用Drucker-Prager弹塑性地基模型:根据Mindlin中厚 板理论构造八结点等参单元以模拟筏板;通过三维非线性接触单元模拟土体和基础 接触面的状态非线性:上部结构利用子结构法进行刚度及荷载凝聚:在网格划分时, 考虑土体的非均匀性和成层性。对基础沉降、地基土的竖向应力和基础内力进行了 非线性数值分析。结果表明,考虑地基非线性特性时,地基反力及基础沉降的计算 结果更接近实际。 由于高层建筑的上部结构比较复杂,使得筏板内部应力的分布也相当复杂。本 文在对基于板土相互作用的厚板筏形基础进行有限元分析的基础上,采用变密度法 建立筏板的拓扑优化模型,选取序列线性规划法对筏板进行拓扑优化设计。同时也 建立了基于遗传算法的拓扑优化模型。拓扑优化的结果表明:基于有限元分析的拓 扑优化设计,与传统的拓扑优化相比提高了分析精度及设计质量;拓扑优化设计的 结果能够较为清楚地反映筏板内应力分布的规律。
【学位授予单位】:兰州理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TU471

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 王晓琴;厚筏与地基共同作用及冲切承载力研究[D];兰州理工大学;2005年
2 童雄;厚平筏板基础冲切破坏性能研究[D];兰州理工大学;2006年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙威;Φ800mm通光口径纹影系统结构分析与设计[D];中国工程物理研究院;2010年
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10 郑文举;既有宽幅桥梁结构承载能力试验研究与加固分析[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前3条
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【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
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【二级参考文献】
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【相似文献】
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6 陈志敏;基于文化基因算法的拓扑优化方法及其关键技术研究[D];华中科技大学;2010年
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7 汪海滨;Level set算法及其应用[D];西北工业大学;2006年
8 冯超恒;基于现有软件的结构拓扑优化设计实现技术与程序系统[D];大连理工大学;2006年
9 李永奇;扭转问题的求解及扭杆横截面拓扑优化[D];西北工业大学;2005年
10 曾庆强;结构拓扑优化中若干问题的研究[D];大连理工大学;2006年
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