特種基礎(chǔ)工程梁板式學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1特種基礎(chǔ)工程特種基礎(chǔ)工程(gngchng)梁板式梁板式第一頁(yè)，共89頁(yè)。第2頁(yè)/共89頁(yè)第二頁(yè)，共89頁(yè)。第3頁(yè)/共89頁(yè)第三頁(yè)，共89頁(yè)。第4頁(yè)/共89頁(yè)第四頁(yè)，共89頁(yè)。比較廣泛。比較廣泛。缺陷：該模型不能擴(kuò)散應(yīng)力和變?nèi)毕荩涸撃Ｐ筒荒軘U(kuò)散應(yīng)力和變形，不能傳遞剪力。形，不能傳遞剪力。第5頁(yè)/共89頁(yè)第五頁(yè)，共89頁(yè)。 rEpS02/ )1 (第6頁(yè)/共89頁(yè)第六頁(yè)，共89頁(yè)。如果(rgu)等分：li=a,bj=b第7頁(yè)/共89頁(yè)第七頁(yè)，共89頁(yè)。如果(rgu)等分：li=a,bj=b分母(fnm)為半徑r第8頁(yè)/共89頁(yè)第八頁(yè)，共89頁(yè)。第9頁(yè)/共89頁(yè)第九頁(yè)，共89頁(yè)。mkskmi

2、jmijEh1第10頁(yè)/共89頁(yè)第十頁(yè)，共89頁(yè)。mkskmijmijEh1k層第11頁(yè)/共89頁(yè)第十一頁(yè)，共89頁(yè)。第12頁(yè)/共89頁(yè)第十二頁(yè)，共89頁(yè)。n各國(guó)學(xué)者曾提出大量的各種形式的非線性彈性模型，目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較多的鄧肯-張模型。第13頁(yè)/共89頁(yè)第十三頁(yè)，共89頁(yè)。雙曲線型應(yīng)力-應(yīng)變(yngbin)關(guān)系（彈性）1-3 ：主應(yīng)力差 (1和3分別(fnbi)為土中某點(diǎn)的最大和最小主應(yīng)力 1 ：最大主應(yīng)力方向(fngxing)上的軸向應(yīng)變;第14頁(yè)/共89頁(yè)第十四頁(yè)，共89頁(yè)。初始(ch sh)彈性模量破壞(phui)比Rfff第15頁(yè)/共89頁(yè)第十五頁(yè)，共89頁(yè)。Janbu（1963)建

3、議初始(ch sh)彈性模量Duncan-Chang得出地基(dj)土任一點(diǎn)切線模量第16頁(yè)/共89頁(yè)第十六頁(yè)，共89頁(yè)。對(duì)于破壞(phui)時(shí)的偏應(yīng)力 根據(jù)摩爾-庫(kù)侖破壞(phui)準(zhǔn)則 可表示如下:第17頁(yè)/共89頁(yè)第十七頁(yè)，共89頁(yè)。切線(qixin)泊松比卸載和重復(fù)(chngf)加載時(shí)彈性模量 Duncan-Chang（1970）得出地基土切線(qixin)模量方程Daniel和Olson建議第18頁(yè)/共89頁(yè)第十八頁(yè)，共89頁(yè)。第19頁(yè)/共89頁(yè)第十九頁(yè)，共89頁(yè)。第20頁(yè)/共89頁(yè)第二十頁(yè)，共89頁(yè)。對(duì)于厚度為h的薄壓縮層地基(dj)，基底平均沉降:薄壓縮層地基(dj)由若干分層組

4、成厚度h不超過(guò)基礎(chǔ)底面寬度的1/2可得：第21頁(yè)/共89頁(yè)第二十一頁(yè)，共89頁(yè)。 在p-s曲線(qxin)上取對(duì)應(yīng)于基底平均反力p的剛性載荷板沉降值s 對(duì)于(duy)砂土，考慮到砂土的變形模量隨深度逐漸增大的影響 對(duì)粘性土，考慮基礎(chǔ)長(zhǎng)寬比m=l/b的影響基床系數(shù)k和kp的單位均MN/m3第22頁(yè)/共89頁(yè)第二十二頁(yè)，共89頁(yè)。第23頁(yè)/共89頁(yè)第二十三頁(yè)，共89頁(yè)。第24頁(yè)/共89頁(yè)第二十四頁(yè)，共89頁(yè)。2.3 文克勒地基上梁(shn lin)的計(jì)算2.3.1 無(wú)限(wxin)長(zhǎng)梁的解答1. 微分方程(wi fn fn chn)式第25頁(yè)/共89頁(yè)第二十五頁(yè)，共89頁(yè)。梁的純彎曲(wnq)得到

5、的撓曲微分方程式為單元體靜力平衡(pnghng)第26頁(yè)/共89頁(yè)第二十六頁(yè)，共89頁(yè)。文克勒地基上梁的撓曲(no q)微分方程變形協(xié)調(diào)(xitio)條件第27頁(yè)/共89頁(yè)第二十七頁(yè)，共89頁(yè)。梁的柔度特征值文克勒(k l)地基梁的撓曲微分方程E=Ec第28頁(yè)/共89頁(yè)第二十八頁(yè)，共89頁(yè)。x0 x2/; 2/0; 000MMFVw第29頁(yè)/共89頁(yè)第二十九頁(yè)，共89頁(yè)。2. 集中荷載作用(zuyng)下解答（1） 豎向集中力作用(zuyng)通解第30頁(yè)/共89頁(yè)第三十頁(yè)，共89頁(yè)。 總結(jié)(zngji)：集中力作用的解的解，注意對(duì)稱(chēng)性對(duì)于的解，上述是00 xx第31頁(yè)/共89頁(yè)第三十一頁(yè)，共

6、89頁(yè)。第32頁(yè)/共89頁(yè)第三十二頁(yè)，共89頁(yè)。無(wú)限(wxin)長(zhǎng)梁受集中力作用邊界條件？第33頁(yè)/共89頁(yè)第三十三頁(yè)，共89頁(yè)。(2)集中(jzhng)力偶作用第34頁(yè)/共89頁(yè)第三十四頁(yè)，共89頁(yè)。總結(jié)(zngji)：集中力偶作用的解的解，注意對(duì)稱(chēng)性對(duì)于的解，上述是00 xx第35頁(yè)/共89頁(yè)第三十五頁(yè)，共89頁(yè)。無(wú)限(wxin)長(zhǎng)梁受集中力作用第36頁(yè)/共89頁(yè)第三十六頁(yè)，共89頁(yè)。（3）多個(gè)集中荷載作用疊加原理 計(jì)算承受若干個(gè)集中荷載的無(wú)限長(zhǎng)梁上任意(rny)截面內(nèi)力 分別計(jì)算各荷載單獨(dú)作用(zuyng)時(shí)在該截面引起的效應(yīng)，然后疊加得到共同作用(zuyng)下的總效應(yīng)第37頁(yè)/共89

7、頁(yè)第三十七頁(yè)，共89頁(yè)。 2.3.2 有限(yuxin)長(zhǎng)梁解Ma , VaMb ,Vb0+0- 第38頁(yè)/共89頁(yè)第三十八頁(yè)，共89頁(yè)。解上述(shngsh)四個(gè)方程，四個(gè)未知數(shù)，可得解？第39頁(yè)/共89頁(yè)第三十九頁(yè)，共89頁(yè)。第40頁(yè)/共89頁(yè)第四十頁(yè)，共89頁(yè)。第41頁(yè)/共89頁(yè)第四十一頁(yè)，共89頁(yè)。(1) 把有限長(zhǎng)梁I延長(zhǎng)到無(wú)限長(zhǎng)，以疊加法計(jì)算無(wú)限長(zhǎng)梁上相應(yīng)于梁I兩端(lin dun)的A和B截面由于外荷載引起的內(nèi)力Ma，Vb及Ma，Vb 。 (2) 兩端(lin dun)施加附加荷載FA,MA,FB,MB，按附加荷載抵消內(nèi)力Ma，Vb及Ma，Vb原理代公式3-24,計(jì)算梁端附加荷載F

8、A,MA,FB,MB 。 (3) 再按疊加原理計(jì)算在已知荷載和虛擬荷載共同作用下梁上相應(yīng)于梁I各點(diǎn)的內(nèi)力. 有限(yuxin)長(zhǎng)梁計(jì)算步驟：第42頁(yè)/共89頁(yè)第四十二頁(yè)，共89頁(yè)。第43頁(yè)/共89頁(yè)第四十三頁(yè)，共89頁(yè)。、M、V的誤差將不超過(guò)4.3%第44頁(yè)/共89頁(yè)第四十四頁(yè)，共89頁(yè)。第45頁(yè)/共89頁(yè)第四十五頁(yè)，共89頁(yè)。向后向前計(jì)算點(diǎn)第46頁(yè)/共89頁(yè)第四十六頁(yè)，共89頁(yè)。向后向前計(jì)算點(diǎn)211221122)(2)(LwwwdxwdLwwdxdwiiiiiiix=L第47頁(yè)/共89頁(yè)第四十七頁(yè)，共89頁(yè)。所以地基(dj)梁擾曲和所受彎矩微分方程可以代數(shù)化第48頁(yè)/共89頁(yè)第四十八頁(yè)，共8

9、9頁(yè)。地基(dj)集中變基床系數(shù)第49頁(yè)/共89頁(yè)第四十九頁(yè)，共89頁(yè)。Mp,i+1第50頁(yè)/共89頁(yè)第五十頁(yè)，共89頁(yè)。n-2個(gè)方程(fngchng)，缺兩個(gè)方程(fngchng)可組成可解的代數(shù)方程(fngchng)組第51頁(yè)/共89頁(yè)第五十一頁(yè)，共89頁(yè)。第52頁(yè)/共89頁(yè)第五十二頁(yè)，共89頁(yè)。第53頁(yè)/共89頁(yè)第五十三頁(yè)，共89頁(yè)。第54頁(yè)/共89頁(yè)第五十四頁(yè)，共89頁(yè)。第55頁(yè)/共89頁(yè)第五十五頁(yè)，共89頁(yè)。第56頁(yè)/共89頁(yè)第五十六頁(yè)，共89頁(yè)。n連續(xù)體離散連續(xù)體離散(lsn)(lsn)離散離散(lsn)(lsn)體方程體方程離散離散(lsn)(lsn)體體組集（離散組集（離散(l

10、sn)(lsn)化的連續(xù)體）化的連續(xù)體）求解節(jié)點(diǎn)位移求解節(jié)點(diǎn)位移回代各離散回代各離散(lsn)(lsn)體方程體方程n可以概括為：連續(xù)、離散可以概括為：連續(xù)、離散(lsn)-(lsn)-再連續(xù)、再離散再連續(xù)、再離散(lsn)(lsn)第57頁(yè)/共89頁(yè)第五十七頁(yè)，共89頁(yè)。2/ )( 11iiiijjjjjjjjbLbLffkKwKfwkfpR集中變基床系數(shù)第58頁(yè)/共89頁(yè)第五十八頁(yè)，共89頁(yè)。梁?jiǎn)卧?dnyun)節(jié)點(diǎn)內(nèi)力和節(jié)點(diǎn)位移關(guān)系-梁?jiǎn)卧?dnyun)剛度第59頁(yè)/共89頁(yè)第五十九頁(yè)，共89頁(yè)。為了說(shuō)明問(wèn)題，以?xún)蓚€(gè)(lin )單元梁為例第60頁(yè)/共89頁(yè)第六十頁(yè)，共89頁(yè)。1單元(dn

11、yun)2單元(dnyun)組集總剛第61頁(yè)/共89頁(yè)第六十一頁(yè)，共89頁(yè)。地基 (即彈簧)與梁底接觸處只能承擔(dān)豎向集中(jzhng)反力，而不能抵抗轉(zhuǎn)動(dòng)第62頁(yè)/共89頁(yè)第六十二頁(yè)，共89頁(yè)。節(jié)點(diǎn)處滿(mǎn)足(mnz)靜力平衡梁剛度(n d)和地基剛度(n d)疊加變形(bin xng)協(xié)調(diào)wi=si第63頁(yè)/共89頁(yè)第六十三頁(yè)，共89頁(yè)。則彈性地基梁總剛度矩陣(j zhn)方程為：第64頁(yè)/共89頁(yè)第六十四頁(yè)，共89頁(yè)。 +K1 +K2 +K31單元(dnyun)2單元(dnyun)第65頁(yè)/共89頁(yè)第六十五頁(yè)，共89頁(yè)。jjjwKR 第66頁(yè)/共89頁(yè)第六十六頁(yè)，共89頁(yè)。第67頁(yè)/共89頁(yè)第

12、六十七頁(yè)，共89頁(yè)。第68頁(yè)/共89頁(yè)第六十八頁(yè)，共89頁(yè)。第69頁(yè)/共89頁(yè)第六十九頁(yè)，共89頁(yè)。第70頁(yè)/共89頁(yè)第七十頁(yè)，共89頁(yè)。第71頁(yè)/共89頁(yè)第七十一頁(yè)，共89頁(yè)。第72頁(yè)/共89頁(yè)第七十二頁(yè)，共89頁(yè)。第73頁(yè)/共89頁(yè)第七十三頁(yè)，共89頁(yè)。A l C bDBBD對(duì)四邊(sbin)自由的地基上的矩形板，其邊界條件如下:第74頁(yè)/共89頁(yè)第七十四頁(yè)，共89頁(yè)。K為網(wǎng)格面積f上的集中(jzhng)基床系數(shù)第75頁(yè)/共89頁(yè)第七十五頁(yè)，共89頁(yè)。中節(jié)點(diǎn)第76頁(yè)/共89頁(yè)第七十六頁(yè)，共89頁(yè)。第77頁(yè)/共89頁(yè)第七十七頁(yè)，共89頁(yè)。第78頁(yè)/共89頁(yè)第七十八頁(yè)，共89頁(yè)。第79頁(yè)/共89頁(yè)第七十九頁(yè)，共89頁(yè)。第80頁(yè)/共89頁(yè)第八十頁(yè)，共89頁(yè)。 注意(zh y)表中的集中基床系數(shù) ，對(duì)板內(nèi)點(diǎn)K=kf;板邊點(diǎn)K=kf/2;角點(diǎn)K=kf/4。第81頁(yè)/共