目前,我國(guó)正積極推動(dòng)“一帶一路”戰(zhàn)略,隨之而來(lái)的是凍土地區(qū)的工程建設(shè)逐漸增加。凍土工程問(wèn)題的一個(gè)突出的特點(diǎn)是存在凍融現(xiàn)象,受到氣候和人類活動(dòng)的影響,在季節(jié)性凍土或多年凍土表層會(huì)出現(xiàn)凍融分層,對(duì)工程安全產(chǎn)生影響。由于凍土特殊的物理性質(zhì),而樁基礎(chǔ)具有良好的承載特性等優(yōu)點(diǎn),樁基礎(chǔ)在凍土區(qū)建筑中得到廣泛應(yīng)用,因此開展凍融地基中基樁豎向振動(dòng)特性研究,對(duì)于多年凍土凍土或季節(jié)性凍土區(qū)樁基的設(shè)計(jì)與建造具有重要意義和工程價(jià)值。本文主要研究?jī)?nèi)容:（1）從單相彈性理論、飽和動(dòng)力固結(jié)理論和凍結(jié)多孔介質(zhì)理論出發(fā),在樁頂受任意激振力情況下,采用解析方法,研究樁在有限土層情況下樁豎向振動(dòng)解析解,該解考慮了樁和土層接觸面的相互作用,由此建立非端承樁豎向耦合振動(dòng)模型。分析在凍結(jié)情況下三種不同介質(zhì)模型的表現(xiàn)情況。（2）研究在樁頂受任意激振力情況下,凍土地區(qū)凍融作用造成的土層分層作用對(duì)樁豎向振動(dòng)影響,建立雙層凍融地基中基樁振動(dòng)簡(jiǎn)化模型。簡(jiǎn)化模型一中采用單相彈性介質(zhì)模擬凍土,飽和雙相多孔介質(zhì)模擬未凍土或融土;簡(jiǎn)化模型二中采用凍結(jié)飽和三相多孔介質(zhì)模擬凍土,飽和雙相多孔介質(zhì)模擬未凍土或融土。分別對(duì)兩種模型進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與討論,分析... 

【文章來(lái)源】：浙江海洋大學(xué)浙江省

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

Winkler地基模型計(jì)算簡(jiǎn)圖

凍土地區(qū)凍融作用下雙層地基中樁豎向振動(dòng)特性61.3.2平面應(yīng)變模型理論平面應(yīng)變模型理論忽略了土體中沿豎向深度變化的位移和應(yīng)力分量，將樁側(cè)土體沿豎向劃分為一系列無(wú)窮薄的土層，各土層之間保持著相互獨(dú)立將之前Winkler地基模型理論中樁側(cè)土對(duì)樁的動(dòng)力阻抗用連續(xù)分布且相互獨(dú)立的彈簧和阻尼器代替成樁側(cè)土的復(fù)剛度，從而對(duì)樁土振動(dòng)特性展開研究。平面應(yīng)變模型的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖1-2所示。圖1-2平面應(yīng)變模型計(jì)算簡(jiǎn)圖Fig1.2Simplifiedcalculationofplanestrainmodel1967年Baranov[6]利用平面應(yīng)變模型對(duì)簡(jiǎn)諧荷載作用下埋置剛體基礎(chǔ)的豎向振動(dòng)特性進(jìn)行了研究。之后Novak等人[41]采用平面應(yīng)變土體模型給出了部分嵌在半無(wú)限介質(zhì)或地層中的底座扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的近似解析解，通過(guò)求解包含水平平移、搖擺和扭轉(zhuǎn)的耦合響應(yīng)，說(shuō)明了耦合模的求解方法。給出了可用于分析基礎(chǔ)嵌固地基或基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的剛度系數(shù)和阻尼系數(shù)的計(jì)算公式。Lee等人[42]建立了一維樁體分析的波動(dòng)方程模型，利用平面應(yīng)變模型研究了對(duì)樁的應(yīng)力分布的預(yù)測(cè)和不同水平荷載下樁的應(yīng)力情況。Militano等人[43]在平面應(yīng)變模型下，研究了彈性樁在軸向載荷和瞬態(tài)扭轉(zhuǎn)作用下的動(dòng)力響應(yīng)。Zheng等人[44]將多孔彈性土分為樁基下面的均勻半空間和一系列沿軸無(wú)限薄的獨(dú)立層，對(duì)埋在多孔彈性土中的彈性樁的豎向振動(dòng)進(jìn)行了分析研究。Ai等人[45]拓展平面應(yīng)變模型，對(duì)豎向荷載作用于橫向各向同性多層土中的單樁進(jìn)行動(dòng)力響應(yīng)研究。Cui等人[46]將Novak的平面應(yīng)變模型和復(fù)剛度法推廣到考慮粘滯型阻尼的縱向?qū)訝钫?

凍土地區(qū)凍融作用下雙層地基中樁豎向振動(dòng)特性10第二章單層地基中非端承樁豎向振動(dòng)理論2.1引言樁土豎向耦合振動(dòng)理論是動(dòng)力試樁的理論基礎(chǔ)，并且在抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和機(jī)器基礎(chǔ)中有著廣泛應(yīng)用。本章分別將樁周土視為單相彈性介質(zhì)或飽和多孔介質(zhì)或凍結(jié)多孔介質(zhì)，建立非端承樁豎向耦合振動(dòng)模型。其中單相彈性介質(zhì)用彈性動(dòng)力學(xué)理論描述，飽和多孔介質(zhì)用Biot動(dòng)力學(xué)描述，凍結(jié)多孔介質(zhì)采用Leclaire建立的凍結(jié)多孔介質(zhì)模型。采用解析方法，求解出不同樁周土體在有限層厚下樁的豎向振動(dòng)解析解。由于該方法可以直接地向成層土中樁豎向耦合振動(dòng)拓展，因此本章為下面求解雙層地基中樁豎向耦合振動(dòng)打下了基矗2.2單相彈性介質(zhì)地基中樁豎向振動(dòng)2.2.1數(shù)學(xué)模型2.2.1.1基本假設(shè)為簡(jiǎn)化問(wèn)題的表述，作出如下基本假設(shè)：(1)樁周凍土視為單層均質(zhì)的單相彈性介質(zhì)，將柱底和土層底部簡(jiǎn)化為彈性支承并且土層上部為自由表面。(2)樁為彈性、圓形均質(zhì)桿，按一維桿件處理；(3)樁土體系振動(dòng)為小變形，樁土之間完全接觸，樁土間的荷載傳遞由固相顆粒承擔(dān)。2.2.1.2振動(dòng)模型根據(jù)上述基本假設(shè)，本文將凍土層簡(jiǎn)化為單相彈性介質(zhì)，建立單層土中樁豎向振動(dòng)的簡(jiǎn)化模型。研究埋置于單相彈性介質(zhì)中的非端承樁當(dāng)樁頂受任意激振力作用時(shí)，樁與介質(zhì)的豎向耦合振動(dòng)的空間軸對(duì)稱問(wèn)題，計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖2-1所示。圖2-1非端承樁與凍土豎向耦合振動(dòng)模型簡(jiǎn)圖Fig2.1Sketchofverticalcoupledvibrationmodelofnon-endbearingpileandfrozensoil

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[9]非飽和土層中樁的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)響應(yīng)分析[J]. 張智卿,王奎華,謝康和.  巖土工程學(xué)報(bào). 2006(06)
[10]考慮土體三維波動(dòng)效應(yīng)時(shí)彈性支承樁的振動(dòng)理論及其應(yīng)用[J]. 闕仁波,王奎華.  計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào). 2005(06)

博士論文
[1]基于虛土樁法的樁土縱向耦合振動(dòng)理論及應(yīng)用研究[D]. 吳文兵.浙江大學(xué) 2012
[2]考慮土豎向波動(dòng)效應(yīng)的樁土縱向耦合振動(dòng)理論[D]. 胡昌斌.浙江大學(xué) 2003
[3]成層土中樁縱向振動(dòng)理論及其在PIT中的應(yīng)用[D]. 王騰.浙江大學(xué) 2001

碩士論文
[1]凍土樁基水平承載力學(xué)特性試驗(yàn)研究[D]. 王海新.蘭州交通大學(xué) 2018
[2]徑向非均質(zhì)土中樁的縱向及扭轉(zhuǎn)振動(dòng)特性研究[D]. 周鐵橋.浙江大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3604310