飽和土層中樁—土耦合縱向振動(dòng)研究.pdf

1、樁基由于其具有承載能力高、穩(wěn)定性好、基礎(chǔ)沉降及差異變形小、抗震性能好以及能適應(yīng)各種復(fù)雜的地質(zhì)條件等特點(diǎn)而在各種工程領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，同時(shí)也使得對(duì)樁基力學(xué)特性、尤其是動(dòng)力學(xué)特性成為工程師和研究人員非常關(guān)注的問題。本文基于飽和多孔介質(zhì)理論和樁-土耦合作用的連續(xù)介質(zhì)模型，在頻率域內(nèi)研究了飽和粘彈性土層中端承樁、懸浮樁的縱向振動(dòng)特性。主要工作如下： 1、飽和粘彈性土層中端承樁的縱向振動(dòng)。建立了飽和粘彈性土層中端承樁在簡(jiǎn)諧荷載下的動(dòng)力學(xué)

2、模型，利用勢(shì)函數(shù)和分離變量法，得到了飽和土層的縱向振動(dòng)解，根據(jù)樁-土耦合振動(dòng)時(shí)的應(yīng)力、位移連續(xù)性條件，得到了頻率域內(nèi)飽和土中端承樁的解析解，研究了各參數(shù)對(duì)樁頭復(fù)剛度的影響，結(jié)果表明：徑長(zhǎng)比、樁-土模量比等對(duì)樁項(xiàng)復(fù)剛度有重要影響。 2、飽和粘彈性土層中懸浮樁的縱向振動(dòng)。通過將懸浮樁底部下部土體等效為一虛擬樁，將原樁和虛擬樁組成一組合樁，利用前一章所得的結(jié)果和兩樁之間的連續(xù)性條件得到了頻率域內(nèi)懸浮樁的半解析解。研究了各參數(shù)對(duì)樁頭復(fù)剛

3、度的影響，并將退化結(jié)果與端承樁結(jié)果做了比較，結(jié)果表明：徑長(zhǎng)比、模量比、樁長(zhǎng)與土層厚度比等對(duì)樁頭動(dòng)剛度和動(dòng)阻尼影響較大；而流固兩相作用系數(shù)對(duì)動(dòng)剛度和動(dòng)阻尼的影響較微弱。 3、考慮橫向慣性效應(yīng)的飽和粘彈性土層中懸浮樁的縱向振動(dòng)。根據(jù)Rayleigh-Love桿理論，考慮了樁基的徑向位移，得到了頻率域懸浮樁的半解析解，并與Euler桿模型的結(jié)果進(jìn)行了比較分析。結(jié)果表明：隨著樁徑長(zhǎng)比的增大，橫向慣性效應(yīng)越強(qiáng)，兩者的差別愈加明顯；由于考慮