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层状地基上块式基础地基阻抗函数简化计算方法的研究

张剑寒  
【摘要】:在地基-基础相互作用分析中,考虑地基分层的影响是非常重要的。虽然国内外学者在这方面已经进行了大量深入细致的研究工作,但是目前仅有极少一部分可应用于工程实际的简化计算方法。本文对层状半空间地基上块式基础地基阻抗函数的简化计算方法进行了较为系统的研究: 在归纳总结Wolf等人研究成果的基础上,介绍了锥体模型的建立过程,以及如何根据对波的传播特性的研究将锥体模型的概念应用于各种地基条件,详细说明了均质半空间地基以及基岩覆盖层上明置基础的竖向、水平、回转和扭转运动阻抗函数简化计算公式的推导过程。 考虑地基分层的影响是本文工作的重点。本文对日本学者中村尚弘的相关研究成果进行了扩展,将其利用跟踪波动在土介质分界面反复反射、透射特性的方法推导出的层状半空间地基上明置基础水平和回转运动阻抗函数的简化计算公式成功应用于竖向和扭转运动阻抗函数的计算,从而形成了一套较完整的层状半空间地基上明置基础阻抗函数的简化计算方法。 基础埋置效应对埋置基础地基阻抗函数具有相当大的影响,本文根据不同方法对基础埋深作用对地基阻抗函数的提高系数进行了分析,从而对基础埋置效应进行探讨,分析结果可供改进我国动力机器基础设计方法时参考。 为验证本文所探讨的块式基础地基阻抗函数简化计算方法的精度,文中以数学软件Maple 7为工具进行了大量的算例分析,将计算结果与相应的精确解进行了对比。 本文最后对有关基础地基阻抗函数简化计算方法进一步工作的方向进行了简要讨论。


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