2022, 49(7):158-167.
摘要:为分析大直径浮承桩纵向振动特性,基于黏弹性连续介质理论同时考虑桩身和桩底土的三维波动效应,提出了一种三维虚土桩模型. 首先,采用拉普拉斯变换和分离变量法求解得到桩身和桩底虚土桩的位移基本解;然后,结合桩-土及桩-虚土桩完全耦合条件,推导得出大直径桩桩顶动力阻抗解析解,并通过与已有解答对比分析验证了推导所得解析解的合理性和准确性;最后,利用数值算例分析了桩顶径向位置及三维虚土桩参数对大直径浮承桩桩顶动力阻抗的影响 . 计算结果表明:大直径桩顶动刚度和动阻尼呈现由桩中心向桩边缘减小的趋势,且桩长径比越小桩顶动力阻抗的这种径向不均匀性越明显;对于大直径桩忽略桩身径向波动效应会过高估计桩顶动力阻抗的振幅和频率,不利于桩基抗振防振设计;三维虚土桩模型不仅对于大直径浮承桩纵向振动问题具有更好的适用性,而且可以通过调整虚土桩参数将其应用于端承桩动力特性分析中 .
2020, 47(5):58-69.
摘要:为研究填砂竹节管桩这一新型复合桩基的纵向振动特性,基于复刚度传递理论,采用多圈层平面应变模型模拟桩周介质的双向非均匀性,在考虑横向惯性效应和桩身阻尼的情况下,结合拉式变换及其逆变换求得桩顶阻抗解析解及桩顶速度时域响应半解析解,并利用已有解验证了本文所得解的合理性. 经参数影响分析发现,桩周填砂层性质对复合桩基的动刚度和动阻尼影响较大. 所建模型和所得结论为闭口填砂竹节管桩的设计施工及低应变检测提供了理论依据.
2017, 44(3):28-34.
摘要:斜拉桥纵向一阶自振周期简化计算对方案比选和抗震验算均具有非常重要的意义.首先,根据斜拉桥纵向水平地震惯性力传递路径,建立了固定铰接体系斜拉桥的双质点模型,采用柔度法推导了固定铰接体系斜拉桥纵向一阶自振周期的简化计算公式.其次,基于固定铰接体系斜拉桥纵向一阶振型呈现纵向振动与竖向振动相互耦合的特点,利用能量守恒原理推导了固定铰接体系斜拉桥纵向一阶自振周期的简化计算公式.与10座已建斜拉桥的有限元计算结果进行对比验证,结果表明,本文提出的2个简化公式的计算精度良好,均可用于固定铰接体系斜拉桥纵向一阶自振周期的简化计算.相比之下,柔度法的计算精度更高,可靠性更好.
2017, 44(11):170-176.
摘要:基于虚土桩和广义Voigt模型,建立桩及承台纵向振动的动力平衡方程,求得承台纵向振动时位移、速度的频域、时域解,研究了桩底土对既有承台单桩纵向振动特性的影响.结果表明:在相同初始位移条件下,单层桩底土厚度越大,承台位移、速度幅值及振动频率越小,而共振频率基本一致;存在软弱下卧层时,下卧层厚度越大、土质越差,承台位移、速度幅值越小.最后,通过与桩底土单Voigt模型及实际工程曲线对比发现,采用虚土桩模型能准确模拟软弱下卧层的作用,使得计算结果更为接近工程实测数据.