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第一章 绪论 1

一、研究意义 1

二、强夯加固地基机理的研究现状 2

2.1　现场试验研究 3

2.2　室内试验研究 3

2.3　理论分析与数值计算 4

三、研究内容与技术方法 6

四、关键技术 7

五、特色与创新 7

本章参考文献 8

第二章 强夯法加固地基机理的频域研究 12

一、强夯动力有限元分析 12

1.1 基于连续系统的微分控制方程 12

1.2　基于有限单元法的基本控制方程 12

1.3　单元数学力学分析 13

二、地基自振特性计算 18

2.1 计算方法 18

2.2 计算分析 20

三、强夯动力响应计算 24

3.1　振型叠加法 24

3.2　计算分析 26

四、模态截断阶数的能量判据研究 30

4.1 能量范数的定义与证明 31

4.2　能量判据的建立 33

4.3 能量判据的收敛性证明 33

4.4 基于强夯冲击的地基结构模态截断阶数分析 34

五、本章小结 36

本章参考文献 37

第三章　基于几何非线性的强夯法加固地基机理研究 38

一、基于几何非线性的控制方程 38

1.1　微分控制方程 38

1.2　基于有限元的控制方程 39

二、非线性动力学方程的求解方法 40

2.1 增量形式的动力学方程 40

2.2　迭代求解 42

三、基于几何非线性的轴对称问题的应变矩阵 43

四、算例分析 46

4.1　计算说明 46

4.2 等腰三角形时程曲线计算结果及分析 46

4.3 带阻尼半正弦时程曲线计算结果及分析 51

4.4 正态分布时程曲线计算结果及分析 55

4.5 典型结点的三种时程曲线计算结果及分析 59

五、小结 62

本章参考文献 62

第四章　强夯大变形动力接触问题的研究 63

一、基本控制方程 63

1.1 土体大变形问题的基本方程 63

1.2　夯锤运动方程 64

1.3 能量守恒原则 64

1.4　动力接触条件 64

二、基于有限单元法的基本控制方程形式 66

2.1 有限元形式的土体非线性动力学方程 66

2.2 能量补充方程的有限元形式 66

三、基于优化模型的强夯问题求解方法 66

四、算例分析 67

4.1 计算说明 67

4.2　计算结果及分析 68

五、小结 76

本章参考文献 76

第五章 强夯大变形流固动力耦合分析研究 77

一、基本控制方程 77

二、基于有限单元法的土体非线性动力平衡方程 78

三、基于有限单元法的孔隙水渗流方程 79

四、数值计算方法 80

4.1 土体非线性动力平衡方程的迭代计算格式 80

4.2 水体流量平衡方程的计算格式 81

4.3 流固动力耦合方程的解耦计算 81

4.4 定解条件 82

五、算例分析 83

5.1　计算说明 83

5.2　计算结果及分析 84

六、小结 88

本章参考文献 88

第六章　强夯设计参数的试验研究 89

一、强夯法加固湿陷性黄土的试验研究 89

1.1 工程地质分析与路基加固方案的确定 89

1.2　路基加固的基本资料 90

1.3　试夯效果分析 92

1.4　施工工艺和控制参数 98

二、强夯加固法中控制指标的研究 100

2.1　最佳夯击次数 100

2.2　有效加固深度的确定 103

2.3 强夯夯后的地基承载能力分析 104

本章参考文献 104

第七章 结论与展望 105

一、结论 105

二、进一步工作的建议 108