基于含孔隙固体多孔介质理论，建立了二维层状饱和冻土地基的计算模型，研究了简谐荷载作用下层状饱和冻土地基的动力响应问题。首先，通过Helmholtz定理和Fourier积分变换，采用传递矩阵法，结合边界及层间连续条件推导获得了层状饱和冻土地基的刚度矩阵，得到了层状饱和冻土地基在频域中的动力响应解答。然后，通过快速傅里叶变换得到了层状饱和冻土中各相位移和应力的数值解。与已有文献进行对比后，通过数值算例分别分析讨论了上软下硬和上硬下软两种典型层状地基中表层土剪切模量、表层土温度、表层土孔隙率和荷载频率对动力响应的影响规律。研究结果表明：在上软下硬和上硬下软两种地基情况下，竖向位移和孔隙水所分担的应力幅值随着表层土剪切模量的增大而减小，随着表层土温度、表层土孔隙率和荷载频率的增大而增大；层状饱和冻土地基中软硬土层的排列次序对竖向位移和孔隙水所分担的应力影响显著。
基于含孔隙固体多孔介质理论，建立了二维层状饱和冻土地基的计算模型，研究了简谐荷载作用下层状饱和冻土地基的动力响应问题。首先，通过Helmholtz定理和Fourier积分变换，采用传递矩阵法，结合边界及层间连续条件推导获得了层状饱和冻土地基的刚度矩阵，得到了层状饱和冻土地基在频域中的动力响应解答。然后，通过快速傅里叶变换得到了层状饱和冻土中各相位移和应力的数值解。与已有文献进行对比后，通过数值算例分别分析讨论了上软下硬和上硬下软两种典型层状地基中表层土剪切模量、表层土温度、表层土孔隙率和荷载频率对动力响应的影响规律。研究结果表明：在上软下硬和上硬下软两种地基情况下，竖向位移和孔隙水所分担的应力幅值随着表层土剪切模量的增大而减小，随着表层土温度、表层土孔隙率和荷载频率的增大而增大；层状饱和冻土地基中软硬土层的排列次序对竖向位移和孔隙水所分担的应力影响显著。
基于含孔隙固体多孔介质理论，建立了二维层状饱和冻土地基的计算模型，研究了简谐荷载作用下层状饱和冻土地基的动力响应问题。首先，通过Helmholtz定理和Fourier积分变换，采用传递矩阵法，结合边界及层间连续条件推导获得了层状饱和冻土地基的刚度矩阵，得到了层状饱和冻土地基在频域中的动力响应解答。然后，通过快速傅里叶变换得到了层状饱和冻土中各相位移和应力的数值解。与已有文献进行对比后，通过数值算例分别分析讨论了上软下硬和上硬下软两种典型层状地基中表层土剪切模量、表层土温度、表层土孔隙率和荷载频率对动力响应的影响规律。研究结果表明：在上软下硬和上硬下软两种地基情况下，竖向位移和孔隙水所分担的应力幅值随着表层土剪切模量的增大而减小，随着表层土温度、表层土孔隙率和荷载频率的增大而增大；层状饱和冻土地基中软硬土层的排列次序对竖向位移和孔隙水所分担的应力影响显著。
为了研究地震作用下季节冻土区框架锚杆支护边坡体系的地震动力响应变化规律，考虑到季节冻土区边坡土体的季节分层特征，将未冻结土层处理为黏弹性Winkler地基模型，冻结层处理为中间剪切层，框架立柱处理为Euler-Bernoulli弹性梁，用线性弹簧和阻尼器来模拟锚杆锚固段与周围土体的相互作用，建立了季节冻土区框架锚杆边坡支护结构简化动力计算模型。基于D'Alembert原理并引入Dirac函数，给出了冻结期和融化期时框架-锚杆-边坡支护体系的运动方程；其次通过振型叠加法对其进一步解耦变换，并采用隐式时域逐步积分法对解耦后的体系方程组进行求解，最后将提出的计算方法应用于工程算例，且与振动台试验结果进行了对比分析。结果表明：相同地震波作用下，坡顶处加速度大于坡底，同一位置处的融化期峰值加速度比冻结期大，具有季节差异效应和高程放大效应；同时考虑冻胀和地震作用时冻结期的锚杆轴力和立柱弯矩大于地震作用时融化期的锚杆动轴力和立柱动弯矩；加速度、轴力等振动台试验结果与理论计算值在总体趋势上较为一致，即提出的计算方法能够刻画地震作用下季节冻土区框架锚杆支护结构工作状态。研究结果可为季节冻土区框架锚杆支护...
为了研究地震作用下季节冻土区框架锚杆支护边坡体系的地震动力响应变化规律，考虑到季节冻土区边坡土体的季节分层特征，将未冻结土层处理为黏弹性Winkler地基模型，冻结层处理为中间剪切层，框架立柱处理为Euler-Bernoulli弹性梁，用线性弹簧和阻尼器来模拟锚杆锚固段与周围土体的相互作用，建立了季节冻土区框架锚杆边坡支护结构简化动力计算模型。基于D'Alembert原理并引入Dirac函数，给出了冻结期和融化期时框架-锚杆-边坡支护体系的运动方程；其次通过振型叠加法对其进一步解耦变换，并采用隐式时域逐步积分法对解耦后的体系方程组进行求解，最后将提出的计算方法应用于工程算例，且与振动台试验结果进行了对比分析。结果表明：相同地震波作用下，坡顶处加速度大于坡底，同一位置处的融化期峰值加速度比冻结期大，具有季节差异效应和高程放大效应；同时考虑冻胀和地震作用时冻结期的锚杆轴力和立柱弯矩大于地震作用时融化期的锚杆动轴力和立柱动弯矩；加速度、轴力等振动台试验结果与理论计算值在总体趋势上较为一致，即提出的计算方法能够刻画地震作用下季节冻土区框架锚杆支护结构工作状态。研究结果可为季节冻土区框架锚杆支护...
为了研究地震作用下季节冻土区框架锚杆支护边坡体系的地震动力响应变化规律，考虑到季节冻土区边坡土体的季节分层特征，将未冻结土层处理为黏弹性Winkler地基模型，冻结层处理为中间剪切层，框架立柱处理为Euler-Bernoulli弹性梁，用线性弹簧和阻尼器来模拟锚杆锚固段与周围土体的相互作用，建立了季节冻土区框架锚杆边坡支护结构简化动力计算模型。基于D'Alembert原理并引入Dirac函数，给出了冻结期和融化期时框架-锚杆-边坡支护体系的运动方程；其次通过振型叠加法对其进一步解耦变换，并采用隐式时域逐步积分法对解耦后的体系方程组进行求解，最后将提出的计算方法应用于工程算例，且与振动台试验结果进行了对比分析。结果表明：相同地震波作用下，坡顶处加速度大于坡底，同一位置处的融化期峰值加速度比冻结期大，具有季节差异效应和高程放大效应；同时考虑冻胀和地震作用时冻结期的锚杆轴力和立柱弯矩大于地震作用时融化期的锚杆动轴力和立柱动弯矩；加速度、轴力等振动台试验结果与理论计算值在总体趋势上较为一致，即提出的计算方法能够刻画地震作用下季节冻土区框架锚杆支护结构工作状态。研究结果可为季节冻土区框架锚杆支护...
在频域内研究简谐均布荷载作用在寒区不均匀冻胀土体-衬砌隧道中的动力响应问题。将衬砌与冻土间视为紧密接触，冻土及非冻土间由于组构、性质间的差异可发生相对移动，在考虑覆盖于隧道周围冻结土体发生不均匀冻胀的前提下得到简谐荷载作用在衬砌内径所引发的系统振动解析解。根据非冻土、冻土以及衬砌间的连续条件和边界条件得到待定系数，并得到寒区隧道系统中不同介质的位移以及应力的解析解。对具体参数模型进行算例分析，发现：隧道系统的介质（衬砌，冻土及非冻土）参数变化会对冻土环向应力幅值、不同冻结状态土体径向位移幅值及其基频产生影响；不均匀冻胀会改变外荷载作用下隧道周围冻土中的动力响应；寒区隧道系统径向位移幅值随距离隧道圆心的增加呈现衰减的趋势，非冻土径向位移幅值较冻土减小明显。
在频域内研究简谐均布荷载作用在寒区不均匀冻胀土体-衬砌隧道中的动力响应问题。将衬砌与冻土间视为紧密接触，冻土及非冻土间由于组构、性质间的差异可发生相对移动，在考虑覆盖于隧道周围冻结土体发生不均匀冻胀的前提下得到简谐荷载作用在衬砌内径所引发的系统振动解析解。根据非冻土、冻土以及衬砌间的连续条件和边界条件得到待定系数，并得到寒区隧道系统中不同介质的位移以及应力的解析解。对具体参数模型进行算例分析，发现：隧道系统的介质（衬砌，冻土及非冻土）参数变化会对冻土环向应力幅值、不同冻结状态土体径向位移幅值及其基频产生影响；不均匀冻胀会改变外荷载作用下隧道周围冻土中的动力响应；寒区隧道系统径向位移幅值随距离隧道圆心的增加呈现衰减的趋势，非冻土径向位移幅值较冻土减小明显。
在频域内研究简谐均布荷载作用在寒区不均匀冻胀土体-衬砌隧道中的动力响应问题。将衬砌与冻土间视为紧密接触，冻土及非冻土间由于组构、性质间的差异可发生相对移动，在考虑覆盖于隧道周围冻结土体发生不均匀冻胀的前提下得到简谐荷载作用在衬砌内径所引发的系统振动解析解。根据非冻土、冻土以及衬砌间的连续条件和边界条件得到待定系数，并得到寒区隧道系统中不同介质的位移以及应力的解析解。对具体参数模型进行算例分析，发现：隧道系统的介质（衬砌，冻土及非冻土）参数变化会对冻土环向应力幅值、不同冻结状态土体径向位移幅值及其基频产生影响；不均匀冻胀会改变外荷载作用下隧道周围冻土中的动力响应；寒区隧道系统径向位移幅值随距离隧道圆心的增加呈现衰减的趋势，非冻土径向位移幅值较冻土减小明显。
为了更科学地评价地震荷载作用下土钉支护多年冻土区路堤边坡动力响应特性，本文基于动力理论控制方程及大型非线性有限元软件ABAQUS，建立了地震荷载作用下土钉支护多年冻土区路堑边坡动力响应三维有限元数值模型，并在模型边界处添加了三维黏弹性人工边界，最后分析该三维模型的加速度响应、位移响应及土钉轴力响应云图。结果表明：加速度峰值随着路堑边坡高程及激振加速度峰值增加而增加，在路堑边坡坡顶位置处达到最大，且加速度云图成分层现象表明，土钉对该路堑边坡起到了加固作用；此外，在不同地震波峰值加速度作用下，相同位置处的位移响应峰值却有明显的不同，坡顶位移最大，表明地震荷载对该路堑边坡坡顶破坏效应最为明显，土钉轴力具有高程放大效应和坡面放大效应，路堑坡底至坡顶的土钉端部轴力峰值逐渐增大。本文数值模拟模型及结论，可为制定地震荷载作用下，土钉支护多年冻土区路堑边坡抗震设计提供一定参考。