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高速移动荷载下弹性半空间饱和地基动应力响应

钱建固 周仁义 黄茂松

钱建固, 周仁义, 黄茂松. 高速移动荷载下弹性半空间饱和地基动应力响应[J]. 工程力学, 2016, 33(3): 39-46. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2014.08.0706
引用本文: 钱建固, 周仁义, 黄茂松. 高速移动荷载下弹性半空间饱和地基动应力响应[J]. 工程力学, 2016, 33(3): 39-46. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2014.08.0706
QIAN Jian-gu, ZHOU Ren-yi, HUANG Mao-song. DYNAMIC STRESS RESPONSES TO HIGH-SPEED MOVING LOAD ON ELASTIC SATURATED SEMI-SPACE GROUND[J]. Engineering Mechanics, 2016, 33(3): 39-46. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2014.08.0706
Citation: QIAN Jian-gu, ZHOU Ren-yi, HUANG Mao-song. DYNAMIC STRESS RESPONSES TO HIGH-SPEED MOVING LOAD ON ELASTIC SATURATED SEMI-SPACE GROUND[J]. Engineering Mechanics, 2016, 33(3): 39-46. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2014.08.0706

高速移动荷载下弹性半空间饱和地基动应力响应

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2014.08.0706
基金项目: 国家自然科学基金项目(41272291, 51238009)
详细信息
    作者简介:

    周仁义(1980-),男,上海人,博士生,从事土动力学研究(E-mail:machine3694@163.com);黄茂松(1965-),男,浙江人,教授,博士,从事土动力学及岩土工程数值方法研究工作(E-mail:mshuang@tongji.edu.cn).

    通讯作者: 钱建固(1972-),男,安徽人,教授,博士,从事软土工程与本构理论研究(E-mail:qianjiangu@tongji.edu.cn).
  • 中图分类号: TU435

DYNAMIC STRESS RESPONSES TO HIGH-SPEED MOVING LOAD ON ELASTIC SATURATED SEMI-SPACE GROUND

  • 摘要: 对承受高速移动荷载的饱和多孔地基动应力响应开展了解析理论研究。引入势函数,进行Helmholtz代换,通过傅里叶变换得到了承受矩形分布的竖向与水平向移动荷载的三维饱和地基动应力的基本函解,数值积分求解逆变换,进而得到移动荷载下饱和地基动应力响应的理论解。基于饱和多孔介质的动应力理论解,分析了移动荷载速度及频率的动应力响应,进一步分析了水平及竖向移动荷载耦合作用下饱和地基的动应力。理论分析表明,荷载速度及其频率诱发地基动应力水平的放大效应,动应力水平随荷载移动速度增大呈现指数型放大效应,移动速度接近剪切波速时动应力水平达到峰值,而荷载速度与频率引发的动应力放大效应随地基深度增大而增强。考虑水平动载的耦合效应,地基的动剪应力和水平向正应力水平显著增大,而竖向动正应力变化不大。
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-08-18
  • 修回日期:  2015-06-01
  • 刊出日期:  2016-03-25

高速移动荷载下弹性半空间饱和地基动应力响应

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2014.08.0706
    基金项目:  国家自然科学基金项目(41272291, 51238009)
    作者简介:

    周仁义(1980-),男,上海人,博士生,从事土动力学研究(E-mail:machine3694@163.com);黄茂松(1965-),男,浙江人,教授,博士,从事土动力学及岩土工程数值方法研究工作(E-mail:mshuang@tongji.edu.cn).

    通讯作者: 钱建固(1972-),男,安徽人,教授,博士,从事软土工程与本构理论研究(E-mail:qianjiangu@tongji.edu.cn).
  • 中图分类号: TU435

摘要: 对承受高速移动荷载的饱和多孔地基动应力响应开展了解析理论研究。引入势函数,进行Helmholtz代换,通过傅里叶变换得到了承受矩形分布的竖向与水平向移动荷载的三维饱和地基动应力的基本函解,数值积分求解逆变换,进而得到移动荷载下饱和地基动应力响应的理论解。基于饱和多孔介质的动应力理论解,分析了移动荷载速度及频率的动应力响应,进一步分析了水平及竖向移动荷载耦合作用下饱和地基的动应力。理论分析表明,荷载速度及其频率诱发地基动应力水平的放大效应,动应力水平随荷载移动速度增大呈现指数型放大效应,移动速度接近剪切波速时动应力水平达到峰值,而荷载速度与频率引发的动应力放大效应随地基深度增大而增强。考虑水平动载的耦合效应,地基的动剪应力和水平向正应力水平显著增大,而竖向动正应力变化不大。

English Abstract

钱建固, 周仁义, 黄茂松. 高速移动荷载下弹性半空间饱和地基动应力响应[J]. 工程力学, 2016, 33(3): 39-46. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2014.08.0706
引用本文: 钱建固, 周仁义, 黄茂松. 高速移动荷载下弹性半空间饱和地基动应力响应[J]. 工程力学, 2016, 33(3): 39-46. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2014.08.0706
QIAN Jian-gu, ZHOU Ren-yi, HUANG Mao-song. DYNAMIC STRESS RESPONSES TO HIGH-SPEED MOVING LOAD ON ELASTIC SATURATED SEMI-SPACE GROUND[J]. Engineering Mechanics, 2016, 33(3): 39-46. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2014.08.0706
Citation: QIAN Jian-gu, ZHOU Ren-yi, HUANG Mao-song. DYNAMIC STRESS RESPONSES TO HIGH-SPEED MOVING LOAD ON ELASTIC SATURATED SEMI-SPACE GROUND[J]. Engineering Mechanics, 2016, 33(3): 39-46. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2014.08.0706
参考文献 (10)

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