飽和土中樁基的水平動(dòng)力特性研究.pdf

1、由于樁基沉降量小、抗震性能好及承載能力高等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于橋梁工程、高層建筑和海洋平臺(tái)等眾多工程領(lǐng)域。在動(dòng)荷載作用下，樁基礎(chǔ)的穩(wěn)定性取決于樁的工作性能，而樁基的工作性能是樁與其周圍土之間的動(dòng)力相互作用的結(jié)果，目前，部分埋入樁的振動(dòng)和完全埋入樁基的瞬態(tài)響應(yīng)研究還僅限于單相介質(zhì)，然而土又是由固液氣組成的三相介質(zhì)，研究飽和兩相介質(zhì)無(wú)疑更接近客觀實(shí)際、更具有工程實(shí)際價(jià)值。因此，本文在博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研項(xiàng)目等項(xiàng)目基金的資助下，對(duì)飽和土中部分埋入

2、樁基的水平振動(dòng)特性和飽和土中完全埋入樁基的瞬態(tài)響應(yīng)進(jìn)行展開研究。
　　本文將土體視為飽和兩相多孔介質(zhì)，運(yùn)用Biot固結(jié)理論來(lái)描述飽和土的力學(xué)性能，利用Novak薄層法，引入勢(shì)函數(shù)解耦，求得層狀飽和土半空間位移和應(yīng)力基本解，利用樁-土變形協(xié)調(diào)條件和樁單元間位移、轉(zhuǎn)角、彎矩和剪力的連續(xù)性條件建立了樁身剛度矩陣方程，導(dǎo)出了水平穩(wěn)態(tài)諧振下部分埋入單樁阻抗函數(shù)的封閉形式解答。利用層狀飽和土半空間位移建立衰減函數(shù)，構(gòu)筑被動(dòng)樁的控制方程，同樣采

3、用矩陣傳遞法求得到相互動(dòng)力作用因子，采用迭代法原則建立群樁矩陣方程，最后求解高承臺(tái)群樁矩陣方程得到群樁的動(dòng)力阻抗。并以雙層飽和土中部分埋入單樁和3x3高承臺(tái)群樁基礎(chǔ)為例，分析了埋入比、樁間距、滲透系數(shù)和土層模量比等參數(shù)對(duì)群樁阻抗的影響。
　　通過(guò)對(duì)Biot動(dòng)力固結(jié)方程無(wú)量綱化和Laplace變換，先引入勢(shì)函數(shù)進(jìn)行解耦，通過(guò)算子分解和分離變量法，得到均質(zhì)飽和土Laplace域內(nèi)的位移，并以此建立Laplace域內(nèi)的衰減函數(shù)，基于Wi