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考虑土体三维波动效应的现浇大直径管桩纵向振动响应解析解 被引量:19
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作者 郑长杰 丁选明 +1 位作者 刘汉龙 黄旭 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期2247-2254,共8页
考虑土体三维波动效应和桩–土耦合振动,把桩看作一维杆,把土体看作三维轴对称黏弹性介质,对黏弹性地基中现浇大直径管桩纵向振动频域特性进行了理论研究。首先通过引入势函数对土体振动方程解耦,采用Laplace变换和分离变量的方法求得... 考虑土体三维波动效应和桩–土耦合振动,把桩看作一维杆,把土体看作三维轴对称黏弹性介质,对黏弹性地基中现浇大直径管桩纵向振动频域特性进行了理论研究。首先通过引入势函数对土体振动方程解耦,采用Laplace变换和分离变量的方法求得了桩周土及桩芯土频域响应解析解,进而利用桩土完全耦合的条件得到桩振动响应解。将所得解完全退化到实心桩的解,验证了解析解的合理性,并与未考虑三维效应的简化解对比。分析了桩底刚度系数、桩长以及桩径等对桩顶复阻抗的影响,得到了各参数对桩振动特性影响的规律。分析表明:桩底刚度系数增大,共振频率增大,且复阻抗的振荡幅值增大。无桩芯土时复阻抗的振荡幅值比桩周桩芯土都存在时大,无桩周土时复阻抗的振荡幅值比无桩芯土时大。桩长增大,桩顶复阻抗的振荡幅值和共振频率均显著减小,当桩长增大到一定长度的时候,增加桩长对桩顶复阻抗基本没有影响。外径增大或内径减小,桩顶复阻抗的振荡幅值增大。 展开更多
关键词 现浇大直径管桩 三维波动效应 纵向振动 解析解 复阻抗
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考虑土体三维波动效应时黏性阻尼土中桩的纵向振动特性及其应用研究 被引量:13
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作者 阙仁波 王奎华 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期381-390,共10页
从三维轴对称土体模型出发,考虑土体三维波动效应,对黏弹性支承桩在任意竖向激振力作用下与土体的耦合作用特性进行了研究。假定桩为竖直、弹性、等截面体,土为线性黏弹性体,其材料阻尼为黏性阻尼。利用拉普拉斯变换,将定解问题转换到... 从三维轴对称土体模型出发,考虑土体三维波动效应,对黏弹性支承桩在任意竖向激振力作用下与土体的耦合作用特性进行了研究。假定桩为竖直、弹性、等截面体,土为线性黏弹性体,其材料阻尼为黏性阻尼。利用拉普拉斯变换,将定解问题转换到拉普拉斯域内求解。通过引入势函数,将土体位移进行分解,从而将土体动力平衡方程进行解耦,求解得到土体的振动模态形式,再利用该解,以小应变条件下桩土接触面上力平衡和位移连续条件来考虑桩土耦合作用,求解桩的动力平衡方程,得到拉普拉斯域内桩的位移函数解析解,进而可得到桩顶速度导纳函数解析解,采用卷积定理和傅里叶逆变换,求得了半正弦脉冲激振力作用下桩顶速度时域响应半解析解。基于所得解对速度导纳曲线和速度反射波曲线进行了量纲一的参数讨论,以揭示桩的纵向振动特性,为基桩动测提供理论和实践上的指导。 展开更多
关键词 土力学 三维波动效应 桩土耦合作用 黏性阻尼 拉普拉斯变换 半正弦脉冲激振力 速度导纳曲线 反射波曲线
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考虑竖向荷载的桩基水平振动响应解析解 被引量:7
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作者 栾鲁宝 丁选明 +1 位作者 周仕礼 朱振生 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2015年第19期80-86,共7页
针对粘弹性土中桩土水平耦合振动问题,考虑土体竖向应力梯度变化以及竖向荷载二阶效应的影响,通过微分变换及分离变量法解耦土体波动方程,求得桩周土体位移和应力解析表达式,结合桩土耦合连续性条件,推导出桩身位移、内力解析表达式,讨... 针对粘弹性土中桩土水平耦合振动问题,考虑土体竖向应力梯度变化以及竖向荷载二阶效应的影响,通过微分变换及分离变量法解耦土体波动方程,求得桩周土体位移和应力解析表达式,结合桩土耦合连续性条件,推导出桩身位移、内力解析表达式,讨论了竖向荷载及桩土模量比对桩身位移、内力的影响。研究结果表明,竖向荷载超过某一临界值时,会使桩基位移和内力发生重分布,桩身最大位移和剪力由桩顶向桩底转移;桩土模量比对桩身位移和内力具有明显影响,位移和内力随桩土模量比的变化而变化,具体变化趋势与深度有关。 展开更多
关键词 竖向荷载 水平振动 三维波动效应 解析解 粘弹性地基
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弹性支承桩纵向振动的半解析解 被引量:3
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作者 虞文锦 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 CAS 2008年第3期349-352,378,共5页
从三维轴对称土模型出发,考虑桩周土体的三维波动效应,对弹性支承条件下桩的纵向振动特性进行分析,求解得到桩顶频域响应解析解、复刚度和速度导纳;利用卷积定理和傅里叶逆变换,求得半正弦脉冲激振力作用下桩顶速度导纳时域响应半解析解。
关键词 三维波动效应 频域响应 复刚度 速度导纳
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斜坡基桩水平动力响应解析解 被引量:1
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作者 张玲 岳梢 +1 位作者 刘亚楠 彭文哲 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期66-74,共9页
随着江河岸边斜坡地段的桩基础日益增多,斜坡基桩桩-土水平耦合振动问题也日益受到重视.本文基于现有平地基桩水平动力响应理论,考虑斜坡效应,提出适用于斜坡基桩水平动力响应解析解.首先借助微分变换、亥姆霍兹分解和分离变量法等手段... 随着江河岸边斜坡地段的桩基础日益增多,斜坡基桩桩-土水平耦合振动问题也日益受到重视.本文基于现有平地基桩水平动力响应理论,考虑斜坡效应,提出适用于斜坡基桩水平动力响应解析解.首先借助微分变换、亥姆霍兹分解和分离变量法等手段解耦土体三维波动方程,并引入桩-土边界连续条件,求解了平地基桩的桩周土体水平动抗力;在此基础上,引入折减因子考虑斜坡对临空面一侧土体抗力的弱化效应,并忽略一定深度范围内的浅层土体提供的水平动抗力,推导出斜坡段基桩的桩周土体水平动抗力解析解.此外,利用Euler梁模型推导斜坡段基桩自由段、入土段的水平振动控制方程,获得了基于传递矩阵法的基桩水平动力响应解析解,包括基桩动力阻抗以及桩身内力和变形解析表达式;然后通过与已有平地动力阻抗解析解,斜坡段基桩静力内力变形数值解进行对比,验证了本文解析解的合理性. 展开更多
关键词 斜坡桩 三维波动效应 水平振动 解析解
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变阻抗桩纵向振动的半解析解
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作者 虞文锦 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2009年第3期518-524,共7页
考虑桩周土体的三维波动效应,分析成层黏性材料阻尼土中桩顶受任意轴向激振力作用时变阻抗桩的纵向振动特性,求得桩顶频域响应解析解、复刚度和速度导纳,分析了底部土层模量变化和桩身阻抗变化对桩纵向振动特性的影响。
关键词 三维波动效应 黏性材料 频域响应 复刚度 速度导纳
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空间效应下超长型钢混凝土结构地震响应研究
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作者 邓敬旻 赵起超 +1 位作者 林焯铭 彭修宁 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第17期163-176,共14页
超长结构空间效应下的地震响应分析是当前抗震研究的热点之一,空间效应对尺寸较小的建筑影响不大,但对平面投影尺度很大的结构地震响应的影响不可忽略。在传统三角级数法合成人工一维地震的基础上采用了三维相干函数矩阵,通过选取合适... 超长结构空间效应下的地震响应分析是当前抗震研究的热点之一,空间效应对尺寸较小的建筑影响不大,但对平面投影尺度很大的结构地震响应的影响不可忽略。在传统三角级数法合成人工一维地震的基础上采用了三维相干函数矩阵,通过选取合适的模型及相应参数合成考虑空间效应的人工三向地震动。采用了4条自然波及2条人工波对超长型钢混凝土结构进行抗震计算。结果表明:超长结构不适宜仅采用振型分解反应谱法进行地震计算,还需采用地震时程分析法补充计算;与一致激励相比,行波效应会促使构件内力响应两极分化,既能减小整体内力响应,又能增大部分峰值内力,其效果不仅与视波速有关还与激励方向有关,低视波速和长边激励时行波效应加强;与单向激励相比,双向激励下的行波效应影响更复杂,既能改变构件内力响应和主、次动力响应的变化趋势,也能改变不利构件的分布位置;相干效应与行波效应叠加时,会进一步改变构件动力和内力响应。高视波速下相干效应为主导,底层构件内力响应增大。低视波速下行波效应为主导,地震响应呈现两极分化;不利构件的分布不仅与建筑的开洞、设缝及楼层刚度变化等因素有关,还与地震激励方向有关,不利构件沿激励方向有规律地延伸分布。 展开更多
关键词 超长结构 地震动空间效应 人工三向地震动 行波效应 相干效应
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基于土体三维波动模型的饱和土中管桩竖向振动 被引量:3
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作者 刘林超 肖琪聃 闫启方 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1720-1730,共11页
基于土体的三维波动模型研究了饱和土中单个管桩的竖向振动。将桩周土和桩芯土视为两相多孔介质,管桩视为等截面的圆管杆单元。在考虑桩周饱和土和桩芯饱和土径向位移和竖向位移的情况下,建立了基于土体三维波动模型的饱和土-管桩竖向... 基于土体的三维波动模型研究了饱和土中单个管桩的竖向振动。将桩周土和桩芯土视为两相多孔介质,管桩视为等截面的圆管杆单元。在考虑桩周饱和土和桩芯饱和土径向位移和竖向位移的情况下,建立了基于土体三维波动模型的饱和土-管桩竖向耦合振动模型。借助势函数和分离变量法并考虑土体边界条件,求解了考虑土体三维波动的桩周饱和土和桩芯饱和土的竖向振动。在此基础上,考虑管桩桩端边界条件,利用三角函数正交性求解了饱和土中单个管桩的竖向振动,得到了管桩桩顶的竖向复刚度。通过数值算例,对比分析了土体三维波动模型解和不考虑土体径向位移的简化模型解的计算结果,分析了主要桩、土参数对饱和土中管桩竖向振动的影响。研究表明:当管桩壁较薄时且低频时不应忽略土体径向位移的影响,在动态刚度因子和等效阻尼随频率变化曲线峰值峰谷处不宜忽略土体液相的影响,管桩壁不宜过薄。管桩壁厚、长径比、桩芯饱和土与桩周饱和土密度比、剪切模量比以及桩-土模量比对饱和土中管桩竖向振动有较大影响,在进行管桩设计时需要综合考虑相关参数。 展开更多
关键词 三维波动模型 饱和土 管桩 竖向振动 复刚度
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新型海上浮式风力机概念设计 被引量:15
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作者 任年鑫 马哲 欧进萍 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1710-1714,共5页
以美国可再生能源实验室(NREL)研究所选用的5MW海上风力机为主要参考模型,概念性地提出一种新型张力腿-锚缆结合式系泊系统的浮式平台形式。综合考虑顶部风机响应、支撑结构和下部系泊系统的动力耦合作用,参照IEC 61400-3海上风力机设... 以美国可再生能源实验室(NREL)研究所选用的5MW海上风力机为主要参考模型,概念性地提出一种新型张力腿-锚缆结合式系泊系统的浮式平台形式。综合考虑顶部风机响应、支撑结构和下部系泊系统的动力耦合作用,参照IEC 61400-3海上风力机设计规范中的典型设计工况,采用数值模拟的手段对新型海上风力机浮式平台进行风浪流联合作用下的时域分析。结果表明,新型张力腿-锚缆结合式系泊系统可很好地保障海上5MW浮式风力机的正常工作性能,其对未来海上浮式风力机的发展具有积极的指导意义。 展开更多
关键词 海上浮式风力机 张力腿.锚缆结合式系泊系统 IEC 61400—3规范 风浪流联合作用
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硼酸对KDP晶体光学特性的影响 被引量:3
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作者 许心光 孙洵 +3 位作者 王正平 邵宗书 王圣来 高樟寿 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第11期1306-1309,共4页
生长了不同硼酸掺杂浓度的KDP晶体 ,用超显微镜观察了晶体内部的散射颗粒 ,检测了晶体的光损耗和透过率特性。实验结果表明 ,较高浓度的硼酸对KDP晶体的光学均匀特性有较大影响 。
关键词 KDP晶体 硼酸 光散射 光学均匀性 波片效应 光学特性 光损耗 ICF装置
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