饱和土层中组合圆柱桩的轴对称竖向振动
本文选题:饱和多孔介质 + 桩-土动力相互作用 ; 参考:《土木工程学报》2014年10期
【摘要】:应用弹性理论和饱和多孔介质理论,将组合圆柱桩和饱和土层分别视为弹性介质和饱和黏弹性介质,考虑组合桩的径向变形以及饱和土层对组合桩身的水平径向力作用,研究饱和黏弹性土层中端承弹性组合圆柱桩的竖向稳态振动。在频率域得到组合圆柱桩竖向振动的轴对称解析解以及桩头复动力刚度的解析表达式,给出组合圆柱桩桩头动刚度因子和等效阻尼随激励频率的响应曲线,考察饱和土物性参数、模量比、桩长径比以及组合桩的内外径比等参数对桩头动刚度因子和等效阻尼的影响。结果表明:虽然组合圆柱桩精确轴对称解的桩头静刚度与经典Euler杆模型桩的桩头静刚度几乎相等,但是对于短粗组合圆柱桩,其轴对称模型动刚度因子和等效阻尼的幅值小于经典Euler杆模型桩的相应结果。并且,组合圆柱桩的内外径比对其动刚度因子和等效阻尼有显著影响。
[Abstract]:Based on elastic theory and saturated porous media theory, composite cylindrical pile and saturated soil layer are considered as elastic medium and saturated viscoelastic medium respectively. The radial deformation of composite pile and the horizontal radial force of saturated soil layer on composite pile body are considered. The vertical steady state vibration of end bearing elastic composite cylindrical pile in saturated viscoelastic soil is studied. In the frequency domain, the axisymmetric analytical solution of the vertical vibration of composite cylindrical pile and the analytical expression of the complex dynamic stiffness of the pile head are obtained, and the response curves of the dynamic stiffness factor and equivalent damping of the composite cylindrical pile head with the excitation frequency are given. The effects of physical parameters, modulus ratio, ratio of length to diameter of pile and the ratio of internal and external diameter of composite pile on the dynamic stiffness factor and equivalent damping of pile head are investigated. The results show that although the static stiffness of composite cylindrical pile with exact axisymmetric solution is almost equal to that of classical Euler rod model pile, but for short thick composite cylindrical pile, The amplitude of the dynamic stiffness factor and equivalent damping of the axisymmetric model is smaller than that of the classical Euler rod model pile. Moreover, the ratio of internal and external diameters of composite cylindrical piles has a significant effect on the dynamic stiffness factor and equivalent damping.
【作者单位】: 上海大学;
【基金】:国家自然科学基金(10872124)
【分类号】:TU435;TU473.1
【参考文献】
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【共引文献】
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