波浪和涌潮荷載作用下排樁的動力響應.pdf

1、排樁在波浪荷載下的動力響應以及排樁丁壩在涌潮作用下的受力特性一直是工程界關注的問題，它們都屬于“流體-群樁-土體”的耦合振動問題。本文對波浪和涌潮荷載作用下排樁和排樁丁壩的動力響應問題進行了比較系統(tǒng)的研究。 基于Biot固結理論，采用均勻多孔彈性介質土模型，推導了波浪作用下海床的動力響應，獲得了海床模量在波浪作用下的豎向分布情況，為“流體-群樁-土體”的耦合振動問題提供了計算依據(jù)。 對于大尺度樁的波浪受力問題，建立了“勢

2、流-彈性樁-土”解析模型，既考慮樁和流體耦合振動，又考慮埋置土層對動力響應的影響，通過樁的水平振動速度等于耦合面上的流體速度建立方程。對土模量，淘空深度，樁身剛度等參數(shù)對樁頂位移和樁身彎矩的影響進行了分析和研究。 對于小尺度彈性樁的波浪受力問題，采用修正Morison公式計算波浪力，分別建立樁土單元振動模型和樁水單元振動模型，把樁土單元剛度矩陣和樁水單元剛度矩陣組合后，形成總體剛度矩陣。將Morison力等效為單元節(jié)點荷載，求得

3、小尺度彈性樁土系統(tǒng)在波浪力下的動力響應數(shù)值解，相對于6倍樁徑法和忽略樁水耦合的計算結果，更準確合理。 對于波浪荷載作用下埋置群樁的動力問題，以小尺度彈性樁在波浪力下的動力響應數(shù)值解為基礎，采用規(guī)范法分析樁水相互作用的群樁效應，采用Winkler地基梁模型分析樁土相互作用的群樁效應。計算結果表明，埋置彈性群樁的受力比較復雜，其動力響應和波浪力的入射角度、樁間距、群樁排列方式都有關系。本方法綜合考慮了樁水耦合振動、樁水相互作用的群樁

4、效應、樁土相互作用的群樁效應和埋置土層等因素，真實的模擬了埋置群樁在波浪荷載下的受力狀態(tài)。 錢塘江排樁丁壩在涌潮下的動力響應問題屬于“樁-土-流體”耦合振動問題的一種特殊情況。通過現(xiàn)場測試獲得了錢塘江涌潮壓力的時程曲線及其涌潮壓力在豎向空間的分布，基于波浪荷載作用下埋置群樁的動力問題求解方法，將實測涌潮壓力傅立葉級數(shù)展開之后，作為橫向荷載輸入，求得錢塘江丁壩的動力響應，并和實測數(shù)據(jù)相對比。探討了涌潮高度，丁壩樁徑，樁距，海床土參