振動沉樁過程中的樁—土相互作用的動力學分析.pdf

1、沉樁過程中的樁土之間的相互作用是一個非常復雜的問題，其復雜性源于土的動力性能和樁-土接觸面的動力接觸行為。在振動沉樁過程中，不同的振動條件對樁周邊的土壤液化和土壤對樁的摩擦阻力有較大的影響，進而影響沉樁的效率。因此，研究振動沉樁在沉樁過程中不同振動參數(shù)（激振器的激振頻率、激振振幅、振動功率）以及不同的土壤參數(shù)下的樁-土之間相互作用的動力學問題，具有重要的意義。
　　本文介紹了樁-土相互作用的接觸面摩擦特性和樁-土動力相互作用接觸面

2、的研究現(xiàn)狀;闡述了樁-土接觸面發(fā)生相對分離、滑移的判斷方法;總結(jié)和歸納了目前國內(nèi)外樁-土相互作用的研究方法、存在問題和今后的發(fā)展方向。
　　通過對振動工況下固-固接觸面間的有效摩擦系數(shù)、以及散體顆粒內(nèi)摩擦角的的分析，得出振動能減小接觸面間摩擦力的結(jié)論;以振動沉樁為例分析了振動沉樁過程中樁-土接觸面間的摩擦阻力。
　　在振動沉樁系統(tǒng)的力學模型和動力學方程的基礎上，選取合適的樁-土系統(tǒng)參數(shù)，借助MATLAB/simulik工具，

3、用四階R-K法解出樁-土系統(tǒng)動力學方程的數(shù)值解析解，并做出樁和機座的位移、樁側(cè)摩擦力以及樁側(cè)摩擦力與樁位移、速度、加速度的關系曲線。通過改變參數(shù)值，解出相應的數(shù)值解，對比分析各組曲線，研究了激振力幅值、頻率以及土的剛度和阻尼對沉樁速度、位移、樁-土接觸面摩擦力的影響。
　　在對樁-土相互作用接觸面的FEM模擬方法和接觸面單元的整體認識的基礎上，采用合理的接觸面單元建立了樁-土系統(tǒng)的有限元模型。利用建立的有限元模型，設置合適的參數(shù)值