初始变形条件下桩—土动力增量理论

发布时间：2020-08-01 14:04

【摘要】：本文运用增量弹性变形理论,在现有的桩土动力分析理论的基础上,研究了初始应力-应变状态对桩土动力相互作用特征的影响,并在以下几个方面做了较为深入的研究：运用增量弹性变形理论研究了初始轴向变形状态对各向均质饱和孔隙土体中的端承桩的动力响应问题。桩坐标下的土体运动控制方程参考Biot的增量孔隙弹性理论,而桩体的动力方程是由基桩—维弹性理论推导得到。通过分离变量法得到了桩顶阻抗、桩顶扭转速度的时域和频域响应解析表达式。代入特定的参数分析了初始变形对扭转阻抗、桩顶扭转角速度的影响。基于初始变形体的增量动力理论,研究由了桩-土相互作用引起的径向非均匀初始应变场作用下的桩基础动力响应问题。推导了初始应变场引起的桩周土体的剪切模量和物理参数沿径向的变化规律。通过将桩周土体划分为若干同心圆土环,并考虑桩土和土环间完全接触条件,得到土体在分界面处的纵向阻抗解析式,并与前人所得结果进行了对比。进而推导出桩顶的纵向阻抗和速度响应的频域解析式和时域半解析表达式。选取合适的参数在低频范围内对界面压力的影响效应进行了探讨。对分层土体中的纵向变截面桩的径向动力响应问题进行了研究。得到桩顶轴向振动特征的解析解答。分析了初始变形状态的成层性的影响规律以及桩径变化对桩顶速度响应时间信号的影响。采用分层离散法,研究了径向非均匀初始应变场作用下的扭转波在桩-土结构中的传播弥散特征,建立了相应的特征方程,并采用“二分法”对方程进行了数值解答,通过所得结果对分层数和初始界面压力这两个因素的影响效应进行了探讨。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TU473.1;TU435

【参考文献】