液化场地中Timoshenko桩自由振动与屈曲的精确数值解

• 作者: 何光辉 李强 段玮玮 黄柱
• 来源期刊: 工程力学
• 学科: 工学
• 关键词: Timoshenko梁精确单元 轴力效应 拉格朗日方程 土体液化 Winkler模型
• 年，卷（期）: 2013,（12）
• 所属期刊栏目: 土木工程学科
• 页码范围: 138-144
• 页数: 7页
• 分类号: TU473.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.6052/j.issn.1000-4750.2012.08.0590

摘要

基于单桩的Timoshenko梁模型和桩-土相互作用的Winkler模型,建立考虑轴力效应的具有分布参数的Timoshenko梁模型微分控制方程,确定对应的齐次方程的通解,并以此作为有限单元的基函数.推导得精确形函数矩阵,建立分布参数Timoshenko梁的精确有限单元,根据拉格朗日方程得到有限元离散方程和单元刚度矩阵、几何刚度矩阵和一致质量矩阵.应用建立的精确Timoshenko梁单元于分层液化土中单桩-土-结构系统的自由振动与屈曲模态分析,通过与对应解析解以及常规有限元解的对比,表明精确Timoshenko桩基础单元的可靠性与较常规有限元法的优势.