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考虑土竖向波动效应的桩土纵向耦合振动理论

本文从三维轴对称土模型出发,较系统地对考虑桩周土竖向波动效应、任意桩底支承边界条件下、成层粘弹性土中完整桩及变阻抗桩与土纵向耦合振动理论及其工程应用进行了研究。主要工作包括:1、在考虑桩周土三维波动条件下,对滞回阻尼、粘性阻尼单层均质土中桩土纵向耦合振动问题进行了解析研究,分别得到桩顶位移、速度频域响应以及复刚度的严格解析表达,以及半正弦脉冲激振力作用下桩顶时域响应半解析解。基于所得解对桩土动力耦合作用的内在机理、粘弹性土层动力反应特性进行了分析,并重点讨论了桩侧土不同形式材料阻尼对桩顶动力响应的影响。研究表明,对于桩顶响应,桩侧土的粘性材料阻尼呈现出与滞回阻尼明显不同的影响特点。2、对刚性支承、有限厚度土层支承和半无限空间支承三种桩底部支承情况下桩底支承复刚度和桩周土底分布支承复刚度的解析表达及其特性进行了推导论证,通过假定桩底土为与桩等截面的土柱推导求得有限厚土层支承条件下桩底支承复刚度的解析解,并据此分析了不同底部支承边界  (本文共164页) 本文目录 | 阅读全文>>

《地震工程与工程振动》2006年04期
地震工程与工程振动

成层粘弹性土中桩土耦合纵向振动时域响应研究

引言桩基振动理论是桩基抗震、防震设计的基本依据,也是各种桩基动测方法的理论基础。对此进行深入研究,具有重要的理论价值和实践意义。几十年来,学者们分别采用解析法、半解析半数值解法、数值法[1~15]对桩基振动理论进行了广泛研究,研究领域涉及从频域到时域响应,从单桩到群桩,从纵向振动、横向振动到扭转振动,线性到非线性等多个方面,发展迅速并取得众多成果。近年来,桩基动力瞬态时域响应以其普遍的适应性已成为桩振动理论研究的一个新趋势。由于桩土动力耦合作用机理的复杂性,在以往桩基振动解析方法研究中,学者们往往采用简化的土作用模型来研究桩基振动问题,其中,以动力W inkler模型[1~3]和平面应变简化模型[4~5]最为常用,可以看到,这2种模型忽略了土层间的联系和土层内部竖向应力梯度的变化,波只能水平向传播,无法考虑桩与三维土层的动力耦合作用,不能反映桩周土的三维波动效应,在应用时带来误差[11]。因此,相比之下,采用更严格的三维粘弹性土...  (本文共7页) 阅读全文>>

《工程力学》2007年03期
工程力学

考虑桩土耦合作用时桩基扭转振动特性研究

桩基振动理论是桩基础抗震、防震设计的基本依据,同时也是桩各种动态测试方法的理论基础。近几十年来,桩基振动理论研究得到了飞速发展,研究范围从频域响应到时域响应,从单桩到群桩,从纵向振动到横向振动、扭转振动,桩周土从线性到非线性,从单层到多层等多个分支领域。解析法、半解析法、有限元法及边界元法等各种解析和数值求解方法也被广泛应用[1~12]。在桩基振动理论解析法研究中,基于Winkler假定和Novak提出的平面应变假定及其演化理论形148工程力学式的简化连续介质土模型[2],以其简便实用的特性应用最为广泛,应用范围既涉及与桩基设计相关的单桩、群桩桩顶频域、时域响应理论研究[1~6],也广泛涉及桩基质量动态测试分析的理论研究与实践工作[12]。其中,有代表性的工作有,Militano G和Rajapakse R K N D(1999)[3]依据平面应变假定对多层土中桩的纵向和扭转振动特性进行的理论研究。国内王奎华、王腾、刘东甲[5,...  (本文共7页) 阅读全文>>

《好同学》2003年02期
好同学

自由鸟

鬓护靠墓礁赘…粼箭肇翟瓢蕊紧溉在吃东西它飞一下去 我真羡慕你呀汀·停在它经被砍伐过的树桩土对笼中鸟说怠麟溉态;谧:毓{i{漏没吃。扮六自由鸟@...  (本文共1页) 阅读全文>>

《科技通报》2003年06期
科技通报

桩土耦合纵向振动时桩顶频域响应积分变换解及应用

0 引 言桩基振动理论是动力荷载作用下桩基础设计以及各种动力试桩方法的理论基础.近几十年来,人们采用各种如有限元、边界元[1]等数值的或基于简化连续介质模型[2]和动态Winkler假定[3~5]的解析、半解析的方法对此进行了研究.但可以看到,在这些方法中,有限元与边界元等数值分析方法虽然功能强大适应性强,但对于设计以及工程实践费工费时而且复杂,而基于简化连续介质土模型的解析理论研究,虽然可近似考虑桩土的三维波动和辐射阻尼,具有一定的理论基础和实用性,但由于该方法不考虑土体中应力、位移沿 Nov.2003BULLETINOFSCIENCEANDTECHNOLOGY深度的变化,且没有考虑桩土的耦合作用,理论上过于粗糙.而将桩周土对桩的作用简化为动态Winkler模型的研究,由于该模型对土层作用简化所造成的局限,导致该法不能从机理上反映桩土的三维波动效应和耦合作用,模型参数也往往带有经验性,只能靠反演或近似等效来确定,给该理论在实践...  (本文共7页) 阅读全文>>

《科技资讯》2012年02期
科技资讯

基于ABAQUS的桩土作用数值模拟可行性浅析

1工程概况北京市五环路工程全长93公里,桥梁桩采用大直径钻孔灌注桩[1]。五环路(三期)工程六号标段,依据地勘资料计算得出了桥梁桩的设计参数。为验证其合理性,在45轴附近布置了2根试验桩(S-40-1、S-35-1),桩径1500mm,桩长分别为40.0m、35.0m。现场实测数据如下表1所示[1]。本文对S-35-1试桩的桩身轴力和沉降进行数值模拟。2结果分析地表土体的影响范围取宽60m,高45m。合理简化土层分布,将土层分为三层,第一层为素填土,厚度为7m;第二层为亚粘土,粉土,厚度为20.5m;第三层为含粘性土圆砾,厚度为17.5m。对桩体采用弹性体分析,假定土体均质且各向同性,为弹塑性材料,服从Drucker-Prager准则。土体底面的边界条件为完全约束,两侧分别为X方向和Y方向的约束。在*INITIAL CONDITIONS中设置初始地应力,在*GEOSTATIC分析步中实现地应力平衡。加载方式为桩顶加载,分10级加...  (本文共1页) 阅读全文>>