【摘 要】
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在工程实际应用中,许多现有的结构都可以简化为弹性地基上板的变形问题,因此,对于弹性地基板的研究具有相当重要的意义。现有的弹性地基模型主要有文克尔(Winkler)地基模型、双参数弹性地基模型和弹性连续介质地基模型,其中双参数地基模型具有不可替代的优越性。在之前对双参数地基模型的研究中,大多学者认为地基是连续、线弹性、均匀和各向同性的,但试验表明许多地基更接近于横观各向同性,其水平方向可视作各向同性
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在工程实际应用中,许多现有的结构都可以简化为弹性地基上板的变形问题,因此,对于弹性地基板的研究具有相当重要的意义。现有的弹性地基模型主要有文克尔(Winkler)地基模型、双参数弹性地基模型和弹性连续介质地基模型,其中双参数地基模型具有不可替代的优越性。在之前对双参数地基模型的研究中,大多学者认为地基是连续、线弹性、均匀和各向同性的,但试验表明许多地基更接近于横观各向同性,其水平方向可视作各向同性的,但沿竖直方向地基土的性质差异较大。因此,对于横观各向同性双参数地基的研究是对双参数地基较为重要的补充完善。本文从能量的角度出发,以最小势能原理为基础,采用变分法推导出了横观各向同性双参数地基上圆形薄板的控制方程和边界条件。对于弹性地基上圆板弯曲的研究,选择合适的挠度函数尤为重要,本文选用了Fourier-Bessel级数法,对横观各向同性双参数地基模型上圆板的弯曲问题进行了研究。该方法不仅适用于各种荷载,还克服了当周边不全为简支边时,边界条件出现间断点的缺点。并在此基础上,针对衰减参数?如何确定的问题,依据符拉索夫(Vlazov)模型确定了参数?所需满足的条件,并使用迭代法求解的出相对可靠的衰减参数,改善了双参数模型中衰减参数直接选择的缺陷性。本文通过理论推导和数学软件编程求解,得到了横观各向同性双参数地基上圆板的变形情况,并分析了不同地基参数对变形的影响。计算结果表明:横观各向同性面内的弹性模量Es1、垂直横观各向同性面的弹性模量Es2、板的弹性模量E、土层厚度H、板的尺寸a、板的厚度h,均对衰减参数?以及地基反力系数k有一定影响,土层厚度H的影响相对较大,而板的弹性模量E、板的尺寸a、板的厚度h的影响非常微小,基本可以忽略。而荷载的大小,并不会对衰减参数?以及地基反力系数k产生影响。
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