土塞效应对管桩纵向动力特性的影响研究
本文关键词：土塞效应对管桩纵向动力特性的影响研究 出处：《岩土工程学报》2014年06期 论文类型：期刊论文
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【摘要】：基于附加质量法,研究考虑土塞效应时成层地基中管桩的纵向振动问题。首先,根据桩侧土、桩端土的成层性,将桩土系统沿纵向划分为有限个微元段,并采用虚土桩法和附加质量法建立了桩土系统的纵向振动控制方程。然后,运用Laplace变换技术和阻抗函数递推法,推导得到了考虑土塞效应时管桩纵向振动的桩顶速度频域响应解析解和半正弦脉冲激振力作用下相应的桩顶速度时域响应半解析解。最后,分析了附加质量法中Voigt模型参数的敏感性区间,讨论了土塞效应对管桩纵向动力特性的影响规律,并通过模型试验验证了所提理论解的合理性。结果表明:①当附加质量法中的Voigt模型参数逐渐增大时,土塞与管桩之间的相互影响将逐渐增强;②在桩顶速度时域响应曲线上,土塞顶部界面位置处会出现类似扩颈桩段的反向反射信号;③由于土塞的存在,填充土塞桩段的综合波速会小于管桩材料的一维弹性纵波波速,且土塞高度越高,填充土塞桩段的综合波速越小。
[Abstract]:Based on the additional mass method, considering the plugging effect of longitudinal vibration of pile foundation in the layer. First of all, according to the pile side soil layer, pile end soil, the pile-soil system is vertically divided into finite segments, and the establishment of a longitudinal vibration control equation of pile-soil system by means of the fictitious soil pile method and the additional mass method. Then, using the Laplace transform technique and impedance function recursive method is deduced with the plugging effect when the pile longitudinal vibration of the pile top speed of the frequency response of the analytical solution and semi sine exciting force corresponding to the velocity response of pile semi analytical solution. Finally, the sensitivity analysis of Voigt model with interval parameters the additional mass method, the influence of soil plugging effect on vertical dynamic response of pipe piles is discussed, and a model test verified the rationality of theoretical solution. The results showed that: when the Voigt model added mass method. The parameter increases, the interaction between soil and pile will gradually increase; the velocity response of pile on the curve, the interface will appear at the top of the reverse position plug reflection signal similar expanding section; due to the existence of plug, one-dimensional elastic wave velocity wave filling pile section will be less than the speed of the plug pipe the material, and the higher the height of soil plug, integrated velocity of the pile section filling soil plug is smaller.
【作者单位】： 中国地质大学(武汉)工程学院;浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心;
【基金】：国家自然科学基金青年项目(51309207) 中国博士后科学基金特别项目(2013T60759);中国博士后科学基金面上项目(2012M521495)
【分类号】：TU435
【正文快照】： 0引言与闭口管桩相比,在成桩过程中,开口管桩内会有一定高度的土塞,且管桩的直径越大,桩内土塞高───────度就越大[1]。国内外很多学者针对土塞对管桩承载特性及可打入性的影响进行了深入的研究[2-9]。然而,迄今为止,土塞对管桩动静特性的影响机理仍没有定量化的结论。
【参考文献】
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1 卢志堂;刘东甲;龙丽丽;王飞;荆韦庄;;基桩低应变检测三维问题的数值计算[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2011年06期
2 刘润,禚瑞花,闫澍旺;大直径钢管桩土塞效应的判断和沉桩过程分析[J];海洋工程;2005年02期
3 刘林超;闫启方;;饱和土中管桩的纵向振动特性[J];水利学报;2011年03期
4 陈波,闫澍旺,李家钢;动力沉桩中土塞作用数值分析[J];天津大学学报;2001年05期
5 郑俊杰;聂重军;鲁燕儿;;基于土塞效应的柱形孔扩张问题解析解[J];岩石力学与工程学报;2006年S2期
6 闫澍旺;董伟;刘润;尹汉军;樊之夏;;海洋采油平台打桩工程中土塞效应研究[J];岩石力学与工程学报;2009年04期
7 陈凡;FEIPWAPC特征线桩基波动分析程序[J];岩土工程学报;1990年05期
8 陈凡,罗文章;预应力管桩低应变反射波法检测时的尺寸效应研究[J];岩土工程学报;2004年03期
9 刘汉龙;丁选明;;现浇薄壁管桩在低应变瞬态集中荷载作用下的动力响应解析解[J];岩土工程学报;2007年11期
10 石振明,陈建峰,祝龙根;PHC管桩动力特性试验研究[J];岩土力学;2004年10期
【共引文献】
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1 袁贵兴;钢管桩托换法在地基加固工程中的应用[J];四川建筑科学研究;1998年03期
2 阮长青;钢管桩设计中的若干问题探讨[J];地下空间;2003年01期
3 侯兴民;孔令召;陈建立;;窗函数对地基阻尼比测试的影响[J];地震工程与工程振动;2009年03期
4 张德美;;500kV海上斜钢管桩基础沉桩施工工艺[J];电力建设;2008年12期
5 郑卫锋;冯自霞;鲁先龙;;输电线路钢管桩基础试验研究[J];电力建设;2011年10期
6 贺广零;仲政;;海上垂直轴风力发电机组结构分析研究进展[J];电力建设;2011年12期
7 李琪;李嵩;费康;;PHC管桩土塞效应分析[J];水利与建筑工程学报;2009年02期
8 段军;黄薇;;低应变反射波法检测大直径灌注桩技术探讨[J];工程质量;2009年09期
9 黄严华;;反射波法检测PHC管桩在三水地区的应用[J];广东建材;2011年02期
10 罗昌宏;张亮贞;;微型抗滑桩在单斜构造滑坡治理中的应用[J];公路交通科技(应用技术版);2011年04期
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1 闫澍旺;董伟;刘润;尹汉军;樊之夏;;海上采油桩基固定平台动力沉桩分析[A];第十四届中国海洋（岸）工程学术讨论会论文集（上册）[C];2009年
2 吴赞平;赵佳军;张宇峰;李明;朱晓文;;宽幅大跨径钢桁梁桥拖拉施工工艺及施工控制技术研究[A];江苏省公路学会优秀论文集（2006-2008）[C];2009年
3 唐念慈;;一维应力波理论应用及桩的动测法[A];海峡两岸土力学及基础工程地工技术学术研讨会论文集[C];1994年
4 丁选明;刘汉龙;;现浇薄壁管桩低应变动力检测适应性探讨[A];第一届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集（下册）[C];2006年
5 张剑强;;锚筋钢管桩在控制隧道沉降方面的应用[A];地基基础工程与锚固注浆技术：2009年地基基础工程与锚固注浆技术研讨会论文集[C];2009年
6 应跃龙;罗海亮;闻敏杰;;饱和黏弹性地基土中管桩纵向振动研究[A];《岩土力学》vol.34 增刊1 2013[C];2013年
7 张孝卫;刘玉玺;尹汉军;郭明;史睿;;基于动测数据的海洋平台土壤T-Z曲线的修正方法[A];2013年中国海洋工程技术年会论文集[C];2013年
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8 智胜英;时域内低应变基桩缺陷定量分析方法研究[D];天津大学;2008年
9 江浩;钙质砂中桩基工程承载性状研究[D];中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所）;2009年
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5 刘冀;桩基检测技术的综合应用[D];中南大学;2011年
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7 姚孟洋;沉桩挤土圆孔扩张理论研究和数值模拟分析[D];华南理工大学;2011年
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2 赵振东,杉本三千雄,铃木善雄;桩基低应变完整性检测的分析研究[J];地震工程与工程振动;1995年04期
3 胡昌斌;黄晓明;;成层粘弹性土中桩土耦合纵向振动时域响应研究[J];地震工程与工程振动;2006年04期
4 赵振东,傅铁铭,土岐宪三;桩头侧向集中荷载作用下桩-土系统的非线性动力性能分析[J];地震工程与工程振动;1997年03期
5 唐念慈;;渤海近海平台的打桩分析[J];南京工学院学报;1980年01期
6 胡昌斌,王奎华,谢康和;考虑桩土耦合作用时弹性支承桩纵向振动特性分析及应用[J];工程力学;2003年02期
7 吴薪柳;姜忻良;;结构-桩-土振动台试验桩土地震反应规律分析[J];工程力学;2011年S1期
8 王腾,王奎华,谢康和;任意段变模量桩纵向振动的解析解[J];固体力学学报;2002年01期
9 王奎华,应宏伟;广义Voigt土模型条件下桩的纵向振动响应与应用[J];固体力学学报;2003年03期
10 穆保岗,邱洪兴,龚维明,蒋永生;开口钢管桩沉桩影响半径的推导[J];工业建筑;2000年07期
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2 罗文章;管桩在低应变瞬态集中荷载作用下的速度响应研究[D];中国建筑科学研究院;2002年
3 彭吉五;考虑基岩埋置深度影响时单桩沉降特性研究[D];浙江大学;2007年
4 王平;桩—土—承台体系动力相互作用的数值模拟[D];河北工业大学;2006年
5 陈嘉熹;虚土桩法可行性初步研究与分析[D];浙江大学;2008年
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4 董向宇;气动夯管法的应用研究[J];探矿工程(岩土钻掘工程);2004年08期
5 ;[J];;年期
6 ;[J];;年期
7 ;[J];;年期
8 ;[J];;年期
9 ;[J];;年期
10 ;[J];;年期
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1 齐剑峰;粉质土中桶基负压沉贯过程及其土塞的试验研究[D];中国海洋大学;2003年
2 赵永祥;吸力锚承载力模型试验软粘土层制备及沉贯试验研究[D];天津大学;2010年
，本文编号：1384099
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