軸對稱條件下基樁扭轉(zhuǎn)振動的三維解析解及其動力特性研究.pdf

1、本文建立了三維軸對稱條件下樁土扭轉(zhuǎn)振動的動力學(xué)模型。忽略樁周土縱向應(yīng)力梯度并假定土體滿足平面應(yīng)變模型，利用分離變量法及Laplace變換求解了樁身運(yùn)動方程的變換域解。結(jié)合樁土系統(tǒng)的耦合條件及邊界條件，得到了樁頂面任意位置處動力響應(yīng)和動阻抗的變換域表達(dá)式。應(yīng)用Laplace逆變換，得到了三維軸對稱條件下基樁扭轉(zhuǎn)振動的時域動力響應(yīng)。通過模擬計(jì)算來對比一維理論及實(shí)測結(jié)果，并對三維動力響應(yīng)的時域特征進(jìn)行分析。此外，還詳細(xì)地研究了基樁扭轉(zhuǎn)振動時三

2、維效應(yīng)的來源及其影響因素，并對減小三維效應(yīng)的影響提出了建議。最后，對基樁扭轉(zhuǎn)振動的動力特性進(jìn)行了分析研究，并依次探究了樁土參數(shù)對其動力特性的影響規(guī)律。結(jié)果表明:本文的解析結(jié)果比一維模型的解答更接近基樁扭轉(zhuǎn)振動的實(shí)際情況;扭轉(zhuǎn)振動響應(yīng)實(shí)際是由n個振動模態(tài)疊加的結(jié)果，其一階模態(tài)是基本的振動模態(tài)，二階模態(tài)則是主要的干擾模態(tài);三維效應(yīng)主要與樁徑、樁身彈性模量、激振時間、激振半徑有關(guān);傳感器放在樁頂r=0.75R處或利用雙速度平均法均可以得到三維