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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