考慮三維波動(dòng)的飽和土中樁縱向耦合振動(dòng)理論.pdf

1、樁縱向振動(dòng)理論是動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、樁基抗震設(shè)計(jì)、基樁動(dòng)力檢測(cè)等工作的理論基礎(chǔ).迄今為止,這一理論已經(jīng)歷了近四十年的研究發(fā)展,取得了較為豐富的成果,但與工程應(yīng)用的要求相比,仍存在很多問(wèn)題,其中一個(gè)重要方面是以往關(guān)于土中孔隙水對(duì)樁振動(dòng)特性的影響研究甚少.在這一背景下,該文考慮了飽和土的三維波動(dòng)效應(yīng),采用解析方法對(duì)三維軸對(duì)稱成層飽和土中完整樁及各類變阻抗樁的縱向耦合振動(dòng)理論進(jìn)行系統(tǒng)研究.主要工作包括:1、單層飽和土中完整樁縱向振動(dòng)理論研究.建

2、立飽和土中端承樁和摩擦樁在任意激振力作用下的理論模型,利用位移勢(shì)函數(shù)及微分算子分解方法,得到飽和土層Biot動(dòng)力固結(jié)方程的分離變量解.2、根據(jù)Rayleigh-Love桿理論,計(jì)及樁身的徑向變形,研究了飽和土中考慮橫向慣性效應(yīng)的大直徑嵌巖樁縱向耦合振動(dòng)理論,分別在考慮與不考慮橫向慣性效應(yīng)下,比較了大直徑樁縱向振動(dòng)的特性.3、建立了飽和土中忽略徑向運(yùn)動(dòng)影響的簡(jiǎn)化模型,得到簡(jiǎn)化模型下樁土縱向耦合振動(dòng)解析解,并與考慮徑向運(yùn)動(dòng)影響的模型及胡昌斌

3、的模型加以比較,分析了幾種模型的異同及適用性.4、成層土中變阻抗樁縱向振動(dòng)理論研究.基于土層層間相互作用,提出了飽和成層土中任意變阻抗樁的縱向振動(dòng)問(wèn)題簡(jiǎn)化層間模型,利用單層土中提出的解析方法,基于這一簡(jiǎn)化層間模型,求得飽和成層土中任意段變阻抗樁的樁頂頻域解析解和時(shí)域響應(yīng)半解析解,并論證了模型的合理性.基于所得解,對(duì)飽和成層土中的完整樁及各類變阻抗樁的振動(dòng)特性進(jìn)行了分析.該文通過(guò)建立樁與飽和土層縱向耦合振動(dòng)模型及其解析解,深入剖析了土中孔