SH波作用下桩-液化土-结构体系的水平振动特性

发布时间：2018-05-06 21:39

  本文选题：SH波 + 液化土　； 参考：《振动与冲击》2017年20期

【摘要】：将桩等效为Timoshenko梁,上部结构等效为单自由度弹簧质量块,基于桩-土相互作用的Winkler模型,研究了在垂直入射简谐SH波作用下桩-液化土-上部结构耦合体系的水平振动特性。考虑土体的自由场位移、上部结构的平动和转动惯性以及和桩轴向压力的二阶效应,建立了单桩-液化土-上部结构耦合体系的边值问题,得到桩变形和上部结构运动的解析解。数值分析了几何和物理等参数对桩头和上部结构位移放大因子和动力放大因子的影响,结果表明:单桩-液化土-上部结构体系存在明显的共振现象,且土体自由场位移对桩头和上部结构的位移放大因子影响显著;随着上部结构刚度的增加,桩-液化土-上部结构体系的基频增大,位移放大因子峰值减小;随着土体液化的发展,单桩-液化土-上部结构系统基频和动力放大因子逐渐减小。
[Abstract]:The pile is equivalent to Timoshenko beam and the superstructure is equivalent to a single degree of freedom spring mass block. Based on the Winkler model of pile-soil interaction, the horizontal vibration characteristics of pile-liquefaction soil-superstructure coupling system under the action of harmonic SH wave are studied. Considering the free field displacement of soil, the translational and rotational inertia of the superstructure and the second order effect of the axial pressure of the pile, the boundary value problem of the single pile-liquefaction soil-superstructure coupling system is established. The analytical solutions of pile deformation and superstructure motion are obtained. The effects of geometric and physical parameters on displacement amplification factor and dynamic amplification factor of pile head and superstructure are analyzed numerically. The results show that the single pile-liquefaction soil-superstructure system has obvious resonance phenomenon. With the increase of the stiffness of the superstructure, the fundamental frequency of pile-liquefaction soil-superstructure system increases and the peak value of displacement amplification factor decreases. With the development of soil liquefaction, the fundamental frequency and dynamic amplification factor of single pile-liquefaction soil-superstructure system decrease gradually.
【作者单位】： 上海大学土木工程系;
【基金】：国家自然科学基金项目(10872124)
【分类号】：TU473.1

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本文编号：1854006