This paper investigates the dynamic response of an axially loaded Timoshenko beam coupled with a multilayered transversely isotropic (TI) half‐space subjected to a moving load. An axial force induced by the thermal expansion is taken into account in the Timoshenko beam. The half‐space considers the alternate distribution of an arbitrary number of TI elastic and poroelastic layers to model foundation soils with different properties and moisture conditions. To solve the governing equations, Fourier transform is adopted. The stratified foundation is formulated by extending an “adapted stiffness matrix method” to a more general scenario with an arbitrary number of layers. The beam is then coupled with the foundation to derive solutions to the system in the frequency‐wavenumber domain. The final results in the time‐spatial domain are recovered by the inverse Fourier transform. After confirming the accuracy of the method in this study, the influences of the pore water existence, the transverse isotropy of different parameters, and the axial force are investigated. It can be observed that the effect of pore water existence on the maximum beam deflection can reach 22% in this study. The transverse isotropy of the elastic and shear moduli influences the critical speed of the beam deflection by altering the phase velocity of the first wave propagation mode of the beam‐foundation system. The vertical permeability coefficient is more important than the horizontal one in determining the excess pore pressure. The rise of the beam temperature (axial force) decreases the critical speed and magnifies the vibrations.

中文翻译：

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轴向加载的蒂莫申科梁在包含不同介质的多层横向各向同性半空间上的移动载荷响应

本文研究了轴向载荷的Timoshenko梁与多层横向各向同性（TI）的半空间耦合的动态响应。在蒂莫申科梁中考虑了由热膨胀引起的轴向力。半空间考虑了任意数量的TI弹性层和多孔弹性层的交替分布，以模拟具有不同特性和湿度条件的基础土壤。为了解决控制方程，采用傅立叶变换。分层基础是通过将“自适应刚度矩阵方法”扩展到具有任意层数的更一般的方案来制定的。然后，将梁与基础耦合，以在频率-波数域中得出系统的解。时空域中的最终结果通过逆傅立叶变换得以恢复。在确认了该方法的准确性后，研究了孔隙水存在，不同参数的横向各向同性以及轴向力的影响。可以看出，在这项研究中，孔隙水的存在对最大束偏转的影响可以达到22％。弹性模量和剪切模量的横观各向同性通过改变束基础系统的第一波传播模式的相速度来影响束偏转的临界速度。在确定多余的孔隙压力时，垂直渗透系数比水平渗透系数重要。光束温度（轴向力）的升高会降低临界速度并放大振动。在确认了该方法的准确性后，研究了孔隙水存在，不同参数的横向各向同性以及轴向力的影响。可以看出，在这项研究中，孔隙水的存在对最大束偏转的影响可以达到22％。弹性模量和剪切模量的横向各向同性通过改变光束基础系统的第一波传播模式的相速度来影响光束偏转的临界速度。在确定多余的孔隙压力时，垂直渗透系数比水平渗透系数重要。光束温度（轴向力）的升高会降低临界速度并放大振动。在确认了该方法的准确性后，研究了孔隙水存在，不同参数的横向各向同性以及轴向力的影响。可以看出，孔隙水存在对最大束偏转的影响在本研究中可以达到22％。弹性模量和剪切模量的横向各向同性通过改变光束基础系统的第一波传播模式的相速度来影响光束偏转的临界速度。在确定多余的孔隙压力时，垂直渗透系数比水平渗透系数重要。光束温度（轴向力）的升高会降低临界速度并放大振动。研究了不同参数的横向各向同性以及轴向力。可以看出，在这项研究中，孔隙水的存在对最大束偏转的影响可以达到22％。弹性模量和剪切模量的横观各向同性通过改变束基础系统的第一波传播模式的相速度来影响束偏转的临界速度。在确定多余的孔隙压力时，垂直渗透系数比水平渗透系数重要。光束温度（轴向力）的升高会降低临界速度并放大振动。研究了不同参数的横向各向同性以及轴向力。可以看出，在这项研究中，孔隙水的存在对最大束偏转的影响可以达到22％。弹性模量和剪切模量的横向各向同性通过改变光束基础系统的第一波传播模式的相速度来影响光束偏转的临界速度。在确定多余的孔隙压力时，垂直渗透系数比水平渗透系数重要。光束温度（轴向力）的升高会降低临界速度并放大振动。弹性模量和剪切模量的横向各向同性通过改变光束基础系统的第一波传播模式的相速度来影响光束偏转的临界速度。在确定多余的孔隙压力时，垂直渗透系数比水平渗透系数重要。光束温度（轴向力）的升高会降低临界速度并放大振动。弹性模量和剪切模量的横向各向同性通过改变光束基础系统的第一波传播模式的相速度来影响光束偏转的临界速度。在确定多余的孔隙压力时，垂直渗透系数比水平渗透系数重要。光束温度（轴向力）的升高会降低临界速度并放大振动。