單樁復(fù)合地基振動特性研究.pdf

1、在前人研究工作的基礎(chǔ)上,本文采用新思路和新方法,用解析和數(shù)值法首次較系統(tǒng)而深入地研究了單樁復(fù)合地基的振動特性,主要工作有:對于勻質(zhì)單相彈性地基中單樁的扭轉(zhuǎn)振動問題,作者首先利用積分變換的方法求解了動力控制方程,得出勻質(zhì)彈性地基內(nèi)作用一埋置扭矩時的基本解,然后根據(jù)變形協(xié)調(diào)條件建立了控制單樁扭轉(zhuǎn)振動特性的第二類Fredholm積分方程.對所得積分方程進(jìn)行數(shù)值求解從而得到單樁扭轉(zhuǎn)振動時的扭矩和扭轉(zhuǎn)角隨樁身的變化曲線以及動力柔度系數(shù)隨樁-土剪切

2、模量比的變化曲線,對其進(jìn)行了參數(shù)分析.接著,基于工程中常見的兩相飽和介質(zhì)模型,利用積分方程方法研究了半空間飽和土中垂直單樁受簡諧扭矩時的動力響應(yīng).在分析過程中,首先利用半空間飽和土在埋置單位簡諧扭矩作用下的Green函數(shù)和樁-土變形協(xié)調(diào)條件,建立了樁-土共同作用的第二類Fredholm積分方程,推導(dǎo)了樁的扭矩、扭轉(zhuǎn)角位移的解析表達(dá)式,然后通過數(shù)值算例分析了單樁在簡諧扭矩作用下的動力響應(yīng),并與單相彈性介質(zhì)情況進(jìn)行了對比分析.地基土的主要特

3、征之一就是成層性,因此很有必要研究層狀地基中單樁的扭轉(zhuǎn)振動問題.本文首先對控制方程進(jìn)行求解,建立單層地基的初參數(shù)解答和剛度矩陣,得到層狀地基的遞推矩陣;然后利用遞推矩陣、邊界條件和樁-土變形協(xié)調(diào)條件建立了層狀地基中單樁扭轉(zhuǎn)振動的積分方程并進(jìn)行數(shù)值求解.通過參數(shù)研究分析了兩層單相彈性地基中單樁的扭轉(zhuǎn)動力響應(yīng),所得結(jié)論對工程實踐有一定的指導(dǎo)意義.最后,根據(jù)飽和土彈性波動方程,建立了飽和地基軸對稱豎向振動問題的一種有限元-無限元耦合解法并編制