滯回阻尼土中大直徑管樁縱向振動(dòng)響應(yīng)解析解
本文選題:樁基礎(chǔ) + 大直徑管樁 ; 參考:《巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)》2014年S1期
【摘要】:考慮土體材料的滯回阻尼和樁周土 樁 樁芯土耦合振動(dòng),對(duì)黏彈性地基中現(xiàn)澆大直徑管樁縱向振動(dòng)頻域特性進(jìn)行理論研究。假定樁為一維桿,土體為軸對(duì)稱均勻黏彈性體。采用Laplace變換和分離變量的方法求得樁周土和樁芯土縱向位移頻域解,然后利用樁土位移和應(yīng)力連續(xù)耦合條件求得樁頂頻域響應(yīng)解析解。將所得解完全退化到實(shí)心樁的解,驗(yàn)證解析解的合理性。分析樁長(zhǎng)、土體剪切模量和樁徑對(duì)樁頂復(fù)剛度的影響,得到各參數(shù)對(duì)樁振動(dòng)特性影響的規(guī)律。分析表明:樁長(zhǎng)增大,樁頂復(fù)剛度的振蕩幅值和共振頻率均顯著減小,但當(dāng)樁長(zhǎng)增大到一定樁長(zhǎng)的時(shí)候,增加樁長(zhǎng)基本沒(méi)有影響。土體剪切模量越大,樁頂復(fù)剛度的振蕩幅度越小,且樁周土剪切模量的影響比樁芯土更為顯著。外徑的增大或內(nèi)徑的減小,均會(huì)使樁頂復(fù)剛度的振蕩幅值增大。
[Abstract]:Considering hysteretic damping of soil material and coupling vibration of soil around pile with pile and core, the frequency domain characteristics of longitudinal vibration of cast-in-situ large-diameter pipe pile in viscoelastic foundation are studied theoretically. The pile is assumed to be one-dimensional rod and the soil is axisymmetric uniform viscoelastic body. The frequency-domain solutions of longitudinal displacement of soil around piles and pile-core soils are obtained by Laplace transform and separation of variables. Then the analytical solutions of the frequency domain responses of pile top are obtained by using the continuous coupling condition of displacement and stress of pile and soil. The obtained solution is completely degenerated to the solution of solid pile, and the rationality of the analytical solution is verified. The effects of pile length, soil shear modulus and pile diameter on pile top complex stiffness are analyzed, and the effects of various parameters on pile vibration characteristics are obtained. The analysis shows that the oscillatory amplitude and resonance frequency of the complex stiffness of the pile head decrease significantly with the increase of pile length, but when the pile length increases to a certain length, the increase of pile length has no effect on the pile length. The larger the shear modulus of soil is, the smaller the oscillation amplitude of pile top complex stiffness is, and the influence of shear modulus of soil around pile is more obvious than that of pile core soil. The increase of the outer diameter or the decrease of the inner diameter will increase the oscillatory amplitude of the complex stiffness of the pile.
【作者單位】: 河海大學(xué)巖土力學(xué)與堤壩工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;河海大學(xué)巖土工程科學(xué)研究所;河海大學(xué)水資源高效利用與工程安全國(guó)家工程研究中心;
【基金】:長(zhǎng)江學(xué)者和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)展計(jì)劃資助項(xiàng)目(IRT1125) 國(guó)家自然科學(xué)基金高鐵聯(lián)合基金重點(diǎn)項(xiàng)目(U1134207) 江蘇省333資助項(xiàng)目(BRA2011146)
【分類號(hào)】:TU473.1
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,本文編號(hào):2056043
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