分?jǐn)?shù)導(dǎo)數(shù)粘彈性土層中單(群)樁水平振動(dòng)特性研究.pdf

1、樁基在實(shí)際工程中有著廣泛的應(yīng)用,在各種動(dòng)態(tài)激勵(lì)作用下樁基的動(dòng)態(tài)力學(xué)行為的研究在樁基抗震設(shè)計(jì)、樁基動(dòng)力檢測等方面具有十分重要的應(yīng)用價(jià)值和意義。由于樁土之間的動(dòng)力相互作用將導(dǎo)致能量在場地土中的耗散和傳播,所以樁土動(dòng)力相互問題是研究樁基振動(dòng)的難點(diǎn)和關(guān)鍵。為了考慮土體的粘彈性性質(zhì),需要采取合理的粘彈性本構(gòu)模型。隨著分?jǐn)?shù)導(dǎo)數(shù)粘彈性理論的發(fā)展,分?jǐn)?shù)導(dǎo)數(shù)粘彈性理論在巖土工程中的應(yīng)用越來越引起關(guān)注,而將分?jǐn)?shù)導(dǎo)數(shù)粘彈性理論運(yùn)用到樁基振動(dòng)方面的研究目則很少

2、,本文在分?jǐn)?shù)導(dǎo)數(shù)粘彈性本構(gòu)關(guān)系的基礎(chǔ)上研究單樁和群樁的水平振動(dòng)特性。
　　 基于分?jǐn)?shù)導(dǎo)數(shù)理論、粘彈性理論、彈性動(dòng)力學(xué)、樁基動(dòng)力學(xué)等相關(guān)理論,建立了以位移表示的分?jǐn)?shù)導(dǎo)數(shù)粘彈性土層的水平振動(dòng)控制方程,借助于勢函數(shù)和分離變量的方法求解了分?jǐn)?shù)導(dǎo)數(shù)粘彈性土層的水平振動(dòng)問題,得到了分?jǐn)?shù)導(dǎo)數(shù)粘彈性土層中單樁水平振動(dòng)的半解析解。用分?jǐn)?shù)導(dǎo)數(shù)粘彈性模型描述土體的本構(gòu)關(guān)系,樁土將之間的動(dòng)力相互作用通過Winkler動(dòng)力彈簧一阻尼器模擬,在Novak平

3、面模型的基礎(chǔ)上,得到了分?jǐn)?shù)導(dǎo)數(shù)粘彈性土層的水平位移衰減函數(shù)和樁樁動(dòng)力相互作用因子,在此基礎(chǔ)上,研究了分?jǐn)?shù)導(dǎo)數(shù)粘彈性土層中群樁的水平振動(dòng)特性,并進(jìn)行了相關(guān)參數(shù)的研究分析和討論研究。結(jié)果表明:分?jǐn)?shù)導(dǎo)數(shù)粘彈性土層中單樁和群樁的水平振動(dòng)可以退化到經(jīng)典粘彈性和彈性解的情況,分?jǐn)?shù)導(dǎo)數(shù)的階數(shù)和土體模型參數(shù)對(duì)分?jǐn)?shù)導(dǎo)數(shù)粘彈性土層中單樁和群樁的水平振動(dòng)有較大的影響,當(dāng)Tσ／Tε>1時(shí)水平動(dòng)力阻抗虛部將出現(xiàn)負(fù)值,且水平動(dòng)力阻抗虛部的絕對(duì)值隨Tσ／Tε的增大將