特種基礎(chǔ)工程梁板式學(xué)習(xí)教案

1、會計學(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，共89頁。第2頁/共89頁第二頁，共89頁。第3頁/共89頁第三頁，共89頁。第4頁/共89頁第四頁，共89頁。比較廣泛。比較廣泛。缺陷：該模型不能擴散應(yīng)力和變?nèi)毕荩涸撃Ｐ筒荒軘U散應(yīng)力和變形，不能傳遞剪力。形，不能傳遞剪力。第5頁/共89頁第五頁，共89頁。 rEpS02/ )1 (第6頁/共89頁第六頁，共89頁。如果(rgu)等分：li=a,bj=b第7頁/共89頁第七頁，共89頁。如果(rgu)等分：li=a,bj=b分母(fnm)為半徑r第8頁/共89頁第八頁，共89頁。第9頁/共89頁第九頁，共89頁。mkskmi

2、jmijEh1第10頁/共89頁第十頁，共89頁。mkskmijmijEh1k層第11頁/共89頁第十一頁，共89頁。第12頁/共89頁第十二頁，共89頁。n各國學(xué)者曾提出大量的各種形式的非線性彈性模型，目前國內(nèi)外應(yīng)用較多的鄧肯-張模型。第13頁/共89頁第十三頁，共89頁。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/共89頁第十四頁，共89頁。初始(ch sh)彈性模量破壞(phui)比Rfff第15頁/共89頁第十五頁，共89頁。Janbu（1963)建

3、議初始(ch sh)彈性模量Duncan-Chang得出地基(dj)土任一點切線模量第16頁/共89頁第十六頁，共89頁。對于破壞(phui)時的偏應(yīng)力 根據(jù)摩爾-庫侖破壞(phui)準(zhǔn)則 可表示如下:第17頁/共89頁第十七頁，共89頁。切線(qixin)泊松比卸載和重復(fù)(chngf)加載時彈性模量 Duncan-Chang（1970）得出地基土切線(qixin)模量方程Daniel和Olson建議第18頁/共89頁第十八頁，共89頁。第19頁/共89頁第十九頁，共89頁。第20頁/共89頁第二十頁，共89頁。對于厚度為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不超過基礎(chǔ)底面寬度的1/2可得：第21頁/共89頁第二十一頁，共89頁。 在p-s曲線(qxin)上取對應(yīng)于基底平均反力p的剛性載荷板沉降值s 對于(duy)砂土，考慮到砂土的變形模量隨深度逐漸增大的影響 對粘性土，考慮基礎(chǔ)長寬比m=l/b的影響基床系數(shù)k和kp的單位均MN/m3第22頁/共89頁第二十二頁，共89頁。第23頁/共89頁第二十三頁，共89頁。第24頁/共89頁第二十四頁，共89頁。2.3 文克勒地基上梁(shn lin)的計算2.3.1 無限(wxin)長梁的解答1. 微分方程(wi fn fn chn)式第25頁/共89頁第二十五頁，共89頁。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/共89頁第二十六頁，共89頁。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/共89頁第二十七頁，共89頁。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/共89頁第二十八頁，共89頁。x0 x2/; 2/0; 000MMFVw第29頁/共89頁第二十九頁，共89頁。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/共89頁第三十頁，共89頁。 總結(jié)(zngji)：集中力作用的解的解，注意對稱性對于的解，上述是00 xx第31頁/共89頁第三十一頁，共

6、89頁。第32頁/共89頁第三十二頁，共89頁。無限(wxin)長梁受集中力作用邊界條件？第33頁/共89頁第三十三頁，共89頁。(2)集中(jzhng)力偶作用第34頁/共89頁第三十四頁，共89頁?？偨Y(jié)(zngji)：集中力偶作用的解的解，注意對稱性對于的解，上述是00 xx第35頁/共89頁第三十五頁，共89頁。無限(wxin)長梁受集中力作用第36頁/共89頁第三十六頁，共89頁。（3）多個集中荷載作用疊加原理 計算承受若干個集中荷載的無限長梁上任意(rny)截面內(nèi)力 分別計算各荷載單獨作用(zuyng)時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/共89

7、頁第三十七頁，共89頁。 2.3.2 有限(yuxin)長梁解Ma , VaMb ,Vb0+0- 第38頁/共89頁第三十八頁，共89頁。解上述(shngsh)四個方程，四個未知數(shù)，可得解？第39頁/共89頁第三十九頁，共89頁。第40頁/共89頁第四十頁，共89頁。第41頁/共89頁第四十一頁，共89頁。(1) 把有限長梁I延長到無限長，以疊加法計算無限長梁上相應(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,計算梁端附加荷載F

8、A,MA,FB,MB 。 (3) 再按疊加原理計算在已知荷載和虛擬荷載共同作用下梁上相應(yīng)于梁I各點的內(nèi)力. 有限(yuxin)長梁計算步驟：第42頁/共89頁第四十二頁，共89頁。第43頁/共89頁第四十三頁，共89頁。、M、V的誤差將不超過4.3%第44頁/共89頁第四十四頁，共89頁。第45頁/共89頁第四十五頁，共89頁。向后向前計算點第46頁/共89頁第四十六頁，共89頁。向后向前計算點211221122)(2)(LwwwdxwdLwwdxdwiiiiiiix=L第47頁/共89頁第四十七頁，共89頁。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/共89頁第四十八頁，共8

9、9頁。地基(dj)集中變基床系數(shù)第49頁/共89頁第四十九頁，共89頁。Mp,i+1第50頁/共89頁第五十頁，共89頁。n-2個方程(fngchng)，缺兩個方程(fngchng)可組成可解的代數(shù)方程(fngchng)組第51頁/共89頁第五十一頁，共89頁。第52頁/共89頁第五十二頁，共89頁。第53頁/共89頁第五十三頁，共89頁。第54頁/共89頁第五十四頁，共89頁。第55頁/共89頁第五十五頁，共89頁。第56頁/共89頁第五十六頁，共89頁。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)點位移求解節(jié)點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/共89頁第五十七頁，共89頁。2/ )( 11iiiijjjjjjjjbLbLffkKwKfwkfpR集中變基床系數(shù)第58頁/共89頁第五十八頁，共89頁。梁單元(dnyun)節(jié)點內(nèi)力和節(jié)點位移關(guān)系-梁單元(dnyun)剛度第59頁/共89頁第五十九頁，共89頁。為了說明問題，以兩個(lin )單元梁為例第60頁/共89頁第六十頁，共89頁。1單元(dn

11、yun)2單元(dnyun)組集總剛第61頁/共89頁第六十一頁，共89頁。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)動第62頁/共89頁第六十二頁，共89頁。節(jié)點處滿足(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/共89頁第六十三頁，共89頁。則彈性地基梁總剛度矩陣(j zhn)方程為：第64頁/共89頁第六十四頁，共89頁。 +K1 +K2 +K31單元(dnyun)2單元(dnyun)第65頁/共89頁第六十五頁，共89頁。jjjwKR 第66頁/共89頁第六十六頁，共89頁。第67頁/共89頁第

12、六十七頁，共89頁。第68頁/共89頁第六十八頁，共89頁。第69頁/共89頁第六十九頁，共89頁。第70頁/共89頁第七十頁，共89頁。第71頁/共89頁第七十一頁，共89頁。第72頁/共89頁第七十二頁，共89頁。第73頁/共89頁第七十三頁，共89頁。A l C bDBBD對四邊(sbin)自由的地基上的矩形板，其邊界條件如下:第74頁/共89頁第七十四頁，共89頁。K為網(wǎng)格面積f上的集中(jzhng)基床系數(shù)第75頁/共89頁第七十五頁，共89頁。中節(jié)點第76頁/共89頁第七十六頁，共89頁。第77頁/共89頁第七十七頁，共89頁。第78頁/共89頁第七十八頁，共89頁。第79頁/共89頁第七十九頁，共89頁。第80頁/共89頁第八十頁，共89頁。 注意(zh y)表中的集中基床系數(shù) ，對板內(nèi)點K=kf;板邊點K=kf/2;角點K=kf/4。第81頁/共