考虑桩土动力滑移的浮承桩纵向振动若干解析模型与解答

来源 :大连海事大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liongliong441
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浮承桩作为一种广泛应用的桩型,其纵向振动理论的研究对于桩基抗振防振设计及动力测桩技术的发展具有重要的实际意义。浮承桩纵向振动的关键在于如何合理的模拟桩与桩周土及桩与桩底土之间的相互作用,本文对已有桩底虚土桩模型进行改进,基于动力开尔文模型考虑桩与桩侧土之间的滑移,解析求解了均质和层状土中浮承桩桩顶动力阻抗及速度响应解析解,在此基础上通过进一步参数分析对浮承桩纵向振动特性影响因素进行系统研究,主要研究内容如下:(1)考虑桩土动力滑移,建立均质地基中桩土纵向振动耦合模型。利用解析方法求解得到桩顶动力阻抗解析解和速度时域响应半解析解,并将本文所得解退化到己有解验证其合理性。在此基础上,分析了桩周土与实体桩界面刚度系数、实体桩与虚土桩的桩长、桩周土与桩底土剪切波速对浮承桩振动的影响规律。结果表明:桩土动力滑移模型较完全耦合模型能更合理的考虑桩土间的相互作用,本文模型在应用到浮承桩纵向振动特性分析时有其较好的优越性。(2)在均质地基桩土耦合模型基础上,建立成层地基中桩土耦合模型,并通过考虑桩土间动力滑移和动力阻抗传递方法解析求解得到浮承桩桩顶动力阻抗解析解和速度时域响应半解析解。从桩周土的成层性和实体桩桩身的缺陷性两方面入手,分析了桩周土与实体桩桩身界面刚度系数、桩周土剪切波速、厚度和模量、实体桩桩长、实体桩缩径和扩径以及缺陷长度和位置对浮承桩纵向振动的影响规律。(3)将本文基于土体三维轴对称模型所得桩顶动力响应与土体平面应变情况下结果进行对比,分析了不同频率范围内桩周土与实体桩界面刚度系数、实体桩桩身弹性波速、实体桩桩长以及桩周土剪切波速、实体桩缩径和扩径对浮承桩纵向振动特性的影响规律。结果表明:在低频范围内,土体平面应变模型会存在较大误差,此时应采用土体三维轴对称模型。
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