基于土塞效应的大直径管桩纵向振动特性研究
发布时间：2021-11-03 09:37
基于广义Voigt模型和附加质量方法,开展了土塞效应对大直径管桩的纵向振动特性影响的研究。根据管桩侧土和端土的分层特点,将整个大直径管桩土体系统沿桩体纵向划分有限微元段,借此利用虚土桩法和附加质量法建立大直径管桩系统的纵向自由振动方程。结合管桩土的耦合条件,利用Laplace变换原理和阻抗传函法则,求解在土塞效应作用下大直径管桩纵向自由振动的桩顶速度的解析解。此外,本文通过对附加质量法模型下的广义Voigt模型参数的敏感区间进行分析,并利用该解的退化曲线和研究资料进行比对来论证本文模型的合理性。最后,通过模型参数对桩顶复阻抗和土塞效应对桩段的综合波速的影响分析,验证本文模型解的合理性,为土塞效应下大直径管桩纵向振动特性研究提供一定的理论支撑。
【文章来源】：水利水电技术. 2020,51(11)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
桩土系统振动受力模型
式中,ρ i S 为管桩材料特征参数;r2为几何型状态参数;ki、ηi为Voigt模型的对应参数;而实际工程应用中,不同的ki、ηi取值则反映对管桩和土塞的耦合振动特性的影响程度。因此,结合数值反演方法来分析Voigt的模型参数在不同工况下的敏感度,如图2—图5所示。图3 ηi-KSi曲线分布
ηi-KSi曲线分布
【参考文献】：
期刊论文
[1]低承台管桩纵向自由振动特性分析[J]. 官文杰,吴文兵,蒋国盛,梁荣柱,徐宝军. 振动与冲击. 2019(17)
[2]考虑桩身三维效应下的大直径薄壁管桩–桩端土塞耦合振动模型及其解析解[J]. 吴君涛,王奎华,刘鑫,孙梵. 岩石力学与工程学报. 2019(05)
[3]考虑土塞效应时开口管桩的挤土效应分析[J]. 黄生根,冯英涛,徐学连,吴文兵. 沈阳工业大学学报. 2015(05)
[4]A theoretical analysis of vertical dynamic response of large-diameter pipe piles in layered soil[J]. 丁选明,郑长杰,刘汉龙. Journal of Central South University. 2014(08)
[5]基于土塞效应的开口管桩挤土效应模拟计算[J]. 刘俊伟,赵晨,谢剑,于秀霞. 工业建筑. 2014(02)
[6]预应力管桩抗震性能试验研究[J]. 张振拴,杨树标,张涛,梁耀哲. 岩土力学. 2012(S1)
[7]预应力管桩振动台试验的数值分析[J]. 刘春原,李光宏,李兵. 岩土力学. 2012(S1)
[8]成层土中基于虚土桩模型的桩基纵向振动响应[J]. 吴文兵,王奎华,杨冬英,马少俊,马伯宁. 中国公路学报. 2012(02)
[9]Effect of soil set-up on the capacity of jacked concrete pipe piles in mixed soils[J]. Jun-wei LIU,Zhong-miao ZHANG,Feng YU,Cun-gang LIN(MOE Key Laboratory of Soft Soil and Geoenvironmental Engineering,Institute of Geotechnical Engineering,Zhejiang University,Hangzhou 310058,China). Journal of Zhejiang University-Science A（Applied Physics & Engineering）. 2011(08)
[10]PHC管桩动力特性试验研究[J]. 石振明,陈建峰,祝龙根. 岩土力学. 2004(10)
博士论文
[1]带承台（梁）桩缺陷检测若干关键问题研究[D]. 李振亚.浙江大学 2017
硕士论文
[1]高应变法测承载力在预应力管桩检测中的应用研究[D]. 刘士伟.青岛理工大学 2015
[2]砂土中海上风电超大直径钢管桩桩土相互作用研究[D]. 周龙.天津大学 2014
[3]带承台单桩纵向振动特性研究[D]. 陈鑫.浙江大学 2014
本文编号：3473463
【文章来源】：水利水电技术. 2020,51(11)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
桩土系统振动受力模型
式中,ρ i S 为管桩材料特征参数;r2为几何型状态参数;ki、ηi为Voigt模型的对应参数;而实际工程应用中,不同的ki、ηi取值则反映对管桩和土塞的耦合振动特性的影响程度。因此,结合数值反演方法来分析Voigt的模型参数在不同工况下的敏感度,如图2—图5所示。图3 ηi-KSi曲线分布
ηi-KSi曲线分布
【参考文献】：
期刊论文
[1]低承台管桩纵向自由振动特性分析[J]. 官文杰,吴文兵,蒋国盛,梁荣柱,徐宝军. 振动与冲击. 2019(17)
[2]考虑桩身三维效应下的大直径薄壁管桩–桩端土塞耦合振动模型及其解析解[J]. 吴君涛,王奎华,刘鑫,孙梵. 岩石力学与工程学报. 2019(05)
[3]考虑土塞效应时开口管桩的挤土效应分析[J]. 黄生根,冯英涛,徐学连,吴文兵. 沈阳工业大学学报. 2015(05)
[4]A theoretical analysis of vertical dynamic response of large-diameter pipe piles in layered soil[J]. 丁选明,郑长杰,刘汉龙. Journal of Central South University. 2014(08)
[5]基于土塞效应的开口管桩挤土效应模拟计算[J]. 刘俊伟,赵晨,谢剑,于秀霞. 工业建筑. 2014(02)
[6]预应力管桩抗震性能试验研究[J]. 张振拴,杨树标,张涛,梁耀哲. 岩土力学. 2012(S1)
[7]预应力管桩振动台试验的数值分析[J]. 刘春原,李光宏,李兵. 岩土力学. 2012(S1)
[8]成层土中基于虚土桩模型的桩基纵向振动响应[J]. 吴文兵,王奎华,杨冬英,马少俊,马伯宁. 中国公路学报. 2012(02)
[9]Effect of soil set-up on the capacity of jacked concrete pipe piles in mixed soils[J]. Jun-wei LIU,Zhong-miao ZHANG,Feng YU,Cun-gang LIN(MOE Key Laboratory of Soft Soil and Geoenvironmental Engineering,Institute of Geotechnical Engineering,Zhejiang University,Hangzhou 310058,China). Journal of Zhejiang University-Science A（Applied Physics & Engineering）. 2011(08)
[10]PHC管桩动力特性试验研究[J]. 石振明,陈建峰,祝龙根. 岩土力学. 2004(10)
博士论文
[1]带承台（梁）桩缺陷检测若干关键问题研究[D]. 李振亚.浙江大学 2017
硕士论文
[1]高应变法测承载力在预应力管桩检测中的应用研究[D]. 刘士伟.青岛理工大学 2015
[2]砂土中海上风电超大直径钢管桩桩土相互作用研究[D]. 周龙.天津大学 2014
[3]带承台单桩纵向振动特性研究[D]. 陈鑫.浙江大学 2014
本文编号：3473463
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