考慮虛土樁擴(kuò)散角時(shí)樁土動(dòng)靜特性分析.pdf

1、本文分析了虛土樁擴(kuò)散角對(duì)樁土動(dòng)靜特性的影響。虛土樁法是為了解決樁和樁端土相互作用而提出的一種新方法,該方法將樁身正下方到基巖之間的土體假設(shè)為“土樁”一即虛土樁,虛土樁的求解按照樁的一維桿件理論進(jìn)行,參數(shù)選取實(shí)際土體的參數(shù)。與傳統(tǒng)理論相比,虛土樁模型具有一定的優(yōu)勢。主要體現(xiàn)在:可以充分考慮樁端土的成層性、基巖的埋置深度,其參數(shù)的選取也與土層的實(shí)際參數(shù)聯(lián)系緊密。
　　 本文基于虛土樁法,做了如下4項(xiàng)工作:
　　 1.在忽略土

2、體的徑向位移條件下,考慮虛土樁擴(kuò)散角并假定擴(kuò)散角沿深度變化為一常數(shù),對(duì)簡諧荷載作用時(shí)剛性圓盤下均質(zhì)滯回材料土體的振動(dòng)特性進(jìn)行研究,得到了剛性圓盤底部土體的實(shí)際支承復(fù)剛度以及土層在簡諧荷載作用下的動(dòng)力特性。分析泊松比、阻尼等參數(shù)對(duì)樁土動(dòng)力特性的影響,同時(shí)還與其它學(xué)者的研究成果進(jìn)行對(duì)比,分析虛土樁法在求解樁土動(dòng)力耦合問題中的適用性和精度等問題。
　　 2.樁端土單層條件下,采用平面應(yīng)變模型,研究樁土耦合作用時(shí)虛土樁擴(kuò)散角對(duì)樁土動(dòng)力特

3、性的影響。對(duì)樁的動(dòng)力方程進(jìn)行Laplace變換,通過復(fù)剛度傳遞法,遞推求解得到樁頂受縱向激振力作用下的復(fù)剛度、速度導(dǎo)納、位移幅頻在頻域表達(dá)式,再利用卷積定理和Fourier逆變換得到樁頂時(shí)域響應(yīng)半解析解。研究不同土質(zhì)、不同樁長條件下等條件下虛土樁擴(kuò)散角對(duì)樁的動(dòng)力特性的影響,同時(shí)分析端承樁樁底沉渣特性對(duì)樁頂動(dòng)力響應(yīng)的影響,并結(jié)合工地實(shí)測資料進(jìn)行擬合對(duì)比。
　　 3.樁端土單層條件下,采用連續(xù)介質(zhì)模型,研究樁土耦合作用時(shí)虛土樁擴(kuò)散角

4、對(duì)樁土動(dòng)力特性的影響,同時(shí)對(duì)平面應(yīng)變模型和連續(xù)介質(zhì)模型在相同條件下得到的解進(jìn)行分析對(duì)比。對(duì)樁土動(dòng)力耦合方程進(jìn)行Laplace變換,根據(jù)邊界條件求解得到樁頂動(dòng)力特性在頻域內(nèi)的解析解以及時(shí)域內(nèi)的半解析解。分析粘性阻尼對(duì)樁的動(dòng)力特性的影響并研究不同樁端土性質(zhì)下虛土樁擴(kuò)散角對(duì)樁的振動(dòng)特性的影響。
　　 4.從三維軸對(duì)稱模型出發(fā),建立樁土體系靜力平衡方程,通過積分交換,得到樁頂沉降在頻域內(nèi)的解析解和在時(shí)域內(nèi)的半解析解,進(jìn)而分析單樁隨時(shí)間變