高樁基礎(chǔ)被廣泛應(yīng)用于港口碼頭、海上風(fēng)機(jī)、近海平臺、深水橋梁等結(jié)構(gòu)物中。在風(fēng)荷載、波浪荷載、地震荷載等動力荷載和上部結(jié)構(gòu)的自重作用下,高樁基礎(chǔ)需要承受巨大的水平動荷載和豎向荷載,導(dǎo)致其受力和變形特性十分復(fù)雜。另一方面,由于樁基施工引起的土體擾動和長期荷載作用導(dǎo)致的土體軟化,樁周土體通常在徑向呈現(xiàn)不均勻性。此外,在港口與海洋工程中,高樁基礎(chǔ)上部樁身位于水中,但水體對樁基礎(chǔ)動力特性的影響尚不清楚。因此,考慮荷載作用的復(fù)雜性、土體的非均質(zhì)性以及樁-水體耦合作用,對飽和土中高樁基礎(chǔ)水平動力特性進(jìn)行系統(tǒng)和全面的研究,具有重要的科學(xué)意義和工程應(yīng)用價值。本文首先基于飽和多孔介質(zhì)理論對考慮豎向荷載作用時飽和土中高樁基礎(chǔ)水平動力特性進(jìn)行系統(tǒng)的研究。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步考慮樁基礎(chǔ)-水體動力相互作用,建立水中高樁基礎(chǔ)水平振動理論模型,探討了樁-水體動力相互作用對水中樁基動力特性的影響。主要工作和成果如下:（1）基于Biot飽和多孔介質(zhì)理論,建立考慮豎向荷載時飽和土中高樁基礎(chǔ)水平振動分析模型,引入位移勢函數(shù),利用微分算子分解方法和分離變量法,推導(dǎo)了考慮豎向荷載時飽和土中高樁基礎(chǔ)水平振動解析解,給出樁頂動力阻抗解析... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：154 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖２．１樁土水平動力相互作用模型簡圖??２．２．２樁土系統(tǒng)振動控制方程及邊界條件??

）??ｄ）??２．４數(shù)值結(jié)果與分析??２．４．１合理性驗(yàn)證??為驗(yàn)證本文解的正確性，將本文解與已有文獻(xiàn)得出的解進(jìn)行對比。令Ｚ，?〇０，?ａ—?０，??Ｍ－＞０，Ａ—０，戶—０，則本文解退化為不考慮豎向荷載時粘彈性土中完全埋入式樁??水平振動解，將其與Ｎｏｖａｋ?＆?Ｎｏｇａｍｉ?（?１９７７?）給出的粘彈性土中樁水平振動解進(jìn)行對??比。計算參數(shù)為：Ｚ２＝２０ｍ，ｒ〇＝０．５ｍ，心＝２５?０卩＆，五ｐ／Ｇ＝１０００，?＜?＝?０．０５，?ｖ＝０．３，ｐ?＝?１８００??ｋｇ／ｍ３。圖２．２分別給出了根據(jù)本文退化解和Ｎｏｖａｋ?＆?Ｎｏｇａｍｉ解計算得到的樁水平阻抗。??其中，阻抗的實(shí)部代表真實(shí)的動剛度，虛部為反映整個系統(tǒng)能量消散的阻尼。橫坐標(biāo)為??無量綱頻率＝仍４／６，其中由圖可知，本文解與Ｎｏｖａｋ＆Ｎｏｇａｍｉ解計算??結(jié)果完全吻合。從而驗(yàn)證了本文解的正確性。??００２５．??０．０５?????本文解??０．０２０?＼?＾?＾?＾?＾?０．０４．?■?Ｎｏｖａｋ?＆?Ｎｏｇａｍｉ?（１９７７）??＾０．０１５?？?＾０．０３??３?§??１〇細(xì)？—本文解?｜Ｖ〇２．??■?Ｎｏｖａｋ?＆?Ｎｏｇａｍｉ?（１９７７）??０．００５?？?０．０１?■??０．０００＇?１?１?１?１??〇?〇〇＊?１?＇?１?１???〇？〇?〇－２?０．４?０．６?０．８?１．０?０．０?０．２?０．４?０．６?０．８?１．０??〇｛｝?ａ（）??⑷阻抗實(shí)部?（ｂ）阻抗虛部??圖２Ｊ本文退化解與Ｎｏｖａｋ?＆?Ｎｏｇａｍｉ解對比??２６??

浙江大學(xué)博士學(xué)位論文?第２￥考慮豎向荷栽時飽和上中萵樁基礎(chǔ)水平振動理論研究??劉圓圓（２０１３）基于Ｎｏｖａｋ平面應(yīng)變模型得到了忽略孔隙流體壓縮性時飽和土中部??分埋入樁基水平振動解。令將本文解與劉圓圓解進(jìn)行對出。計算參數(shù)為：厶／１２＝０．１，??ｐｓ－２７００?ｋｇ／ｍ３，?／？ｆ?＝１０００?ｋｇ／ｍ３，?／ｒ?＝?０．４?，?Ａ：ｄ＝ｌ〇＂６?ｒｎ／ｓ，?ｏｒ?＝?１?，?Ａ／＝４．６ｘ?１０９?Ｐａ，?￡ｐ／Ｇ＝２５００，??＜?＝?〇，其余參數(shù)取值同上。圖２．３分別給出了根據(jù)本文解和劉圓圓解計算得到的樁頂水??平阻抗�？梢钥闯�，在高頻段兩者大致吻合，但在低頻段，根據(jù)劉圓圓解計算得到的樁??頂阻抗實(shí)部較本章解小，虛部較本章解大。??０．００７１?１?０．０１１）１????本義解??°００６?〇＿．．．．．；！＿醜（２０丨３）?＾??０００５，，?＾??ｉ〇〇〇４／?ｉ０００６??Ｉ?０?００３?１０?００４?．??——本文解?、?一??０?００２?＇??綱則解（２０１３）??０（）０２?．？？廣??０．００１?■?—??〇〇〇〇?Ｉ?１?１?＞?＇??（）００〇Ｌ＾－?＇?１?１?＇???０．０?０．２?０．４?０．６?０．８?１０?０．０?０．２?０．４?０．６?０．８?１．０??ａ〇?ａｎ??（ａ）阻抗實(shí)部?（ｂ）阻抗虛部??圖２．３本文退化解與劉圓圓解對比??２．４．２樁頂動力阻抗分析??對考慮豎向荷載作用時飽和土中高樁基礎(chǔ)樁頂阻抗進(jìn)行分析，主要分析土體滲遽性、??樁土模量比、自由段樁長和豎向荷載對樁頂阻抗的

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Horizontal dynamic response of a large-diameter pipe pile considering the second-order effect of axial force[J]. Luan Lubao,Ding Xuanming,Zhou Wei,Zheng Changjie,Qu Liming.  Earthquake Engineering and Engineering Vibration. 2018(03)
[2]層狀地基中基于Laplace變換的樁基橫向振動阻抗計算[J]. 熊輝,江雅豐,禹榮霞.  巖土力學(xué). 2018(05)
[3]基于傳遞矩陣法的層狀土中管樁水平動力阻抗分析[J]. 沈紀(jì)蘋,陳蕾.  巖土力學(xué). 2016(10)
[4]基于回傳射線矩陣法成層土中部分埋入黏彈性樁的波動響應(yīng)研究[J]. 余云燕,姚棟.  振動與沖擊. 2015(14)
[5]層狀飽和介質(zhì)中瑞利波傳播特性薄層分析方法[J]. 柴華友,張電吉,盧海林,楊典森,周春梅.  巖土工程學(xué)報. 2015(06)
[6]非飽和土中部分埋入樁的豎向振動[J]. 章敏,王星華,馮國瑞,梁燕.  華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(02)
[7]飽和黏性土地基中現(xiàn)澆大直徑管樁水平振動響應(yīng)解析解[J]. 鄭長杰,劉漢龍,丁選明,付強(qiáng).  巖土工程學(xué)報. 2014(08)
[8]土塞效應(yīng)對管樁縱向動力特性的影響研究[J]. 吳文兵,蔣國盛,王奎華,謝幫華,黃生根.  巖土工程學(xué)報. 2014(06)
[9]樁-土非線性動力相互作用簡化模型[J]. 李正農(nóng),周振綱,朱旭鵬.  自然災(zāi)害學(xué)報. 2013(06)
[10]海上風(fēng)機(jī)部分埋入群樁水平–搖擺振動與結(jié)構(gòu)共振分析[J]. 黃茂松,鐘銳.  巖土工程學(xué)報. 2014(02)

博士論文
[1]基于虛土樁法的樁土縱向耦合振動理論及應(yīng)用研究[D]. 吳文兵.浙江大學(xué) 2012
[2]復(fù)雜非均質(zhì)土中樁土豎向振動理論研究[D]. 楊冬英.浙江大學(xué) 2009
[3]飽和非均質(zhì)土中樁土耦合扭轉(zhuǎn)振動理論研究[D]. 張智卿.浙江大學(xué) 2008
[4]飽和土地基—樁基—上部結(jié)構(gòu)動力相互作用理論分析與試驗(yàn)研究[D]. 余俊.湖南大學(xué) 2007
[5]樁——土相互作用計算模型及其在樁基結(jié)構(gòu)抗震分析中的應(yīng)用[D]. 孔德森.大連理工大學(xué) 2004
[6]考慮三維波動的飽和土中樁縱向耦合振動理論[D]. 李強(qiáng).浙江大學(xué) 2004
[7]考慮土豎向波動效應(yīng)的樁土縱向耦合振動理論[D]. 胡昌斌.浙江大學(xué) 2003
[8]樁基水平振動理論與性狀研究[D]. 胡安峰.浙江大學(xué) 2002

碩士論文
[1]飽和土中樁基的水平動力特性研究[D]. 劉圓圓.中南大學(xué) 2013
[2]考慮土體三維波動效應(yīng)時樁的縱向振動特性與應(yīng)用研究[D]. 闕仁波.浙江大學(xué) 2004



本文編號：3251252