基樁低應(yīng)變數(shù)值模擬及缺陷定量分析.pdf

1、樁基是目前應(yīng)用最廣泛的一種基礎(chǔ)型式，尤其用于高層建筑、大型工業(yè)廠房以及地質(zhì)條件不好的地段，其質(zhì)量?jī)?yōu)劣直接關(guān)系到建筑物的使用年限和安全性能。基樁檢測(cè)作為檢驗(yàn)其質(zhì)量好壞的關(guān)鍵步驟,擔(dān)當(dāng)著越來(lái)越重要的責(zé)任。因此，僅僅進(jìn)行定性檢測(cè)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，定量分析在評(píng)估基樁質(zhì)量等級(jí)時(shí)也起著重要作用。目前，關(guān)于基樁定性檢測(cè)還有很多不足之處，定量分析也沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。
　　本文以應(yīng)力波傳播理論為基礎(chǔ)，分析應(yīng)力波在一維彈性桿中的傳播規(guī)律，引入阻抗概念并討

2、論在變阻抗界面的不同反射情況，加入阻尼系數(shù)和剛度系數(shù)建立偏微分方程并求解。通過(guò)有限元 ANSYS/LSDYNA程序分析完整樁、單缺陷、多缺陷樁樁頂速度響應(yīng)的變化，分析樁側(cè)土阻尼、彈性模量、脈沖寬度、缺陷埋深等對(duì)應(yīng)力波傳播的影響。根據(jù)變阻抗界面處能量分配原則，得出能量分配與缺陷程度一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，采用正交試驗(yàn)法，選用數(shù)理統(tǒng)計(jì)表6L18(6?3)分析阻尼、彈性模量、激振沖量、樁身半徑對(duì)應(yīng)力波衰減的影響，得出阻尼是影響應(yīng)力波衰減的關(guān)鍵因素，由此

3、建立缺陷量化公式，并通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證其可靠性。
　　研究表明測(cè)定樁頂某位置處的速度響應(yīng)時(shí)域圖，根據(jù)應(yīng)力波反射規(guī)律和阻抗理論，可以初步判定缺陷基本類(lèi)型，代入反射波峰值及所對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，可求缺陷量化程度。激振力脈沖寬度會(huì)對(duì)檢測(cè)精度有一定影響，脈沖過(guò)寬則檢測(cè)精度較低，脈沖過(guò)窄，則不易得到清晰的樁底反射。樁側(cè)土阻尼和彈性模量對(duì)應(yīng)力波波速影響都較小，可認(rèn)為波速在樁身中的傳播速度為定值，阻尼對(duì)應(yīng)力波波幅衰減影響較大，彈性模量影響較小。通過(guò)正交試驗(yàn)得