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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>>

《工程勘察》2017年10期
工程勘察

硅压阻式压力传感器在桩土接触面受力测试的探究

0引言近些年岩土工程领域中的新技术和新材料迅猛发展,但它们的试验和理论研究滞后于工程应用。预应力高强混凝土管桩(即PHC管桩)作为深基础形式的一种,具有承载力高、质量稳定、养护时间短、施工速度快,噪音低,无振动、无泥浆污染等优点,被大量应用在我国沿海建筑物密集区和软土地区[1,2]。国内外学者通过数值模拟[3]、室内模型试验[4~7]及现场足尺试验[8~18]方法比较系统全面地研究了PHC管桩在轴向荷载作用下的荷载传递过程、受力机理及承载特性,他们在试验中安装了多种测力元件,如钢弦式土压力盒、孔隙水压力计、应变片、振弦式钢筋应力计等,但是,这些传统的测试元件难以准确测试出预制桩在贯入过程中和休止阶段的桩土界面受力状态。硅压阻式压力传感器以微加工硅膜片为核心集成压阻力敏元件,采用国际先进制作和封装工艺,产品具有体积小、重量轻、坚固耐用、量程大且具有良好动静态测试特性等优点,相比于利用静态测试的传统的土压力计和孔隙水压力计,将其埋设...  (本文共7页) 阅读全文>>

《辽宁工程技术大学学报》2005年05期
辽宁工程技术大学学报

考虑桩土动力相互作用时阻抗函数分析

0引言软弱地基上的重要建筑物多采用桩基础,在这课题之一[1~3]。对这种动力相互作用效应研究的基里桩承担着上部结构载荷,并与土体、基岩相连接,起着承上启下的重要作用。而桩的工作性能是桩与周围土体之间动力相互作用的结果,故桩土动力相互作用是多年来工程界的研究者所感兴趣的研究础是确定桩土系统的阻抗函数,阻抗函数对工程应用而言,采用简化方法具有物理感念清楚,计算量小,便于应用的优点,其中的Novak分析计算模型被许多研究者采用[4,5],作为进行桩土系统相互作用研究的基础。本文在相关文献的基础上,对考虑桩土动力相互作用时的阻抗函数进行了细致的分析,明确了影响桩土系统动力相互作用阻抗函数的各种主要参数,这是进行进一步的桩土结构动力相互作用研究的重要基础工作之一。1桩基计算模型桩基计算模型的基本假设为[6]承台假设为刚性体,桩为垂直线弹性;整个地基土分为三层;每层土都是均匀、各向同性、线黏弹性介质,具有不随频率变化的滞后型材料阻尼,在某一...  (本文共3页) 阅读全文>>

《岩土工程学报》1940年60期
岩土工程学报

匀质地基中桩土间力传递的边界元模拟

匀质地基中桩土间力传递的边界元模拟施景勋,叶国琛(华侨大学土木工程系,福建泉州,362011)文摘本文把匀质地基中的桩土之间力传递问题当作两个不同介质相互接触的平面应变问题来研究。用边界元法来描述桩土之间力传递的全过程。对于实际工程中的桩进行模拟计算证明,能较好地反映实际情况,程序精度高,数据准备工作少。对桩的设计和试验研究具有一定的参考价值。关键词桩,匀质地基,模拟,边界单元法,接触,力传递。1概述工程建设中广泛采用桩基础。桩土之间的力传递机理,一直是土建人员关心的问题。从50年代开始,人们对桩土之间的力传递机理进行了有益地实测研究和理论分析 ̄[1]。本文拟以实测资料为基础,提出自己的理论分析思路,利用数值计算工作量较少的边界元法模拟桩土之间的力传递过程。本文把桩土之间的力传递问题,看做两种不同介质的接触问题。桩土之间的交界面称为接触面,在接触面上坐标相同的边界元结点称为“接触点对”。在桩顶荷载作用下,桩侧的力传递服从库伦摩擦...  (本文共9页) 阅读全文>>

《广州建筑》1997年02期
广州建筑

多模式桩土作用特性的理论与应用研究

1前言 工程上,由于柱基具有承载力高、抗震性能好和沉降量小等优点,特别是它可以解决软土等特殊地基的承载力问题,许多情况下建筑物的基础形式都选用了桩基础。桩基的承载力主要取决两个因素:一是桩身的强度,二是地基土对桩的支承能力。桩的承载能力发挥程度与桩顶沉降量的大小有关,桩身硅强度、桩长、桩径等因素的不同,发挥桩侧阻力和端阻力所需的桩顶沉降量也不同,研究桩的承载力,必须研究桩的荷载沉降特性,桩的荷载沉降曲线形态特征,揭示了桩的荷载传递机理。当桩顶受到外荷载作用时,桩身受到压缩而变形,激发桩侧土作用的摩阻力,桩身的轴向荷载和压缩变形随深度增大而变小,但桩顶外荷载增大时,桩身各点的轴力和压缩量随之增大,桩与土之间的相对位移也增大,不同程度上激发各土层的摩阻力和桩底端承力,某一量值下,桩侧阻力得到充分发挥之后,随桩底位移增大,端承力也将发挥至极限值。 从物理意义上,桩的荷载传递机理是清楚的,但相应的数学问题是复杂的,原则_h不能简单地将桩...  (本文共9页) 阅读全文>>

《土木工程学报》2009年06期
土木工程学报

竖向激励场下考虑桩土滑移的单桩动力性态

引言由于地震对工程结构的严重破坏性,防灾、减震越来越得到学者们的关注。作为基础型式,桩基应用尤为普遍,因此,有关桩-土动力相互作用一直是近年来学者们研究的热点问题。桩土动力相互作用涉及到材料非线性,接触非线性等多种复杂动力行为,研究难度较大。很多学者在此方面都进行过努力。并且,人们通常关注较多是水平激励下的桩土动力相互作用,而对竖向激励下的桩土动力响应研究较少,在工程实际中,经常就予以忽略了。而事实上,有研究[1]表明,近场情况下,即场地离震中的距离20km以内,竖向地震响应(P波和SV波)就较为明显,20km以外,Rayleigh波才逐渐显得突出。在Northbridge和Kobe地震中就表明竖向地震作用的破坏作用[2]。竖向激励下的桩土动力分析方法有连续弹性动力模型法[3-6]、有限元法[7]、边界元法[8]和W inkler地基梁法[9-10]等。W inkler地基梁法被广泛用于桩土动力分析,但通常其均假定桩土间位移协调...  (本文共5页) 阅读全文>>