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地基动力阻抗的双自由度集总参数模型 被引量：37
1
作者 栾茂田 林皋 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 1996年第4期477-482,共6页
在土－结构动力相互作用分析中，下覆地基对基础与结构的阻抗函数通常强烈地依赖于外加激振频率．当结构为线性时，耦联体系的动力分析可采用子结构法在频域上有效地实施．但对于非线性结构，在时域上采用与频率有关的动力阻抗进行相互... 在土－结构动力相互作用分析中，下覆地基对基础与结构的阻抗函数通常强烈地依赖于外加激振频率．当结构为线性时，耦联体系的动力分析可采用子结构法在频域上有效地实施．但对于非线性结构，在时域上采用与频率有关的动力阻抗进行相互作用分析就变得十分困难与复杂．而单靠采用某一频率下动力阻抗函数固定值的单自由度集总参数模型不能充分地包含所有频率成分而难以反映实际性态．为了克服这些困难与缺陷，根据地基阻抗函数的解析和数值解答，发展了可用于时域分析的双自由度集总参数模型，其中所含有的８个与频率无关的定常参数可通过曲线优化拟合求取．这种离散模型简便实用，且与工程惯例相协调。 展开更多
关键词 振动 动力阻抗 地基 集总参数模型 自由度
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层状地基中群桩的水平振动特性 被引量：38
2
作者 黄茂松 吴志明 任青 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期32-38,共7页
采用动力Winkler地基模型模拟桩土之间的动力相互作用,并运用传递矩阵法考虑地基土的分层特性,提出了计算层状地基中单桩和群桩动力阻抗函数的一种简化方法。在计算动力相互作用因子时考虑了“被动桩”与周围土体之间的相互作用。最后... 采用动力Winkler地基模型模拟桩土之间的动力相互作用,并运用传递矩阵法考虑地基土的分层特性,提出了计算层状地基中单桩和群桩动力阻抗函数的一种简化方法。在计算动力相互作用因子时考虑了“被动桩”与周围土体之间的相互作用。最后将相互作用因子和群桩阻抗的本文解与精确解进行了对比,同时与有关现场试验结果作了比较,验证了本文方法的有效性。 展开更多
关键词 层状地基 群桩 水平振动 动力阻抗
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层状介质中群桩水平动力阻抗的简化计算方法 被引量：32
3
作者 蒯行成 沈蒲生 《振动工程学报》 EI CSCD 1998年第3期258-264,共7页
采用动力文克尔地基梁模型，导出了层状介质中桩单元的复刚度矩阵，提出了计算层状介质中动力相互作用因子的计算方法，利用单桩动力阻抗和动力相互作用因子计算群桩的水平动力阻抗。文中给出了算例。
关键词 土动力学 动力相互作用 动力阻抗 桩基础
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SSI效应对隔震结构的地震响应及损伤影响分析 被引量：18
4
作者 杜东升 刘伟庆 +2 位作者 王曙光 李威威 李昌平 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期18-25,共8页
基于弹性地基梁理论和波动理论计算群桩-土地基对上部结构的动力阻抗,进而研究桩土-结构动力相互作用对高层隔震结构地震响应及非线性损伤的影响。首先计算桩周地基水平刚度系数,采用改良的Penzien模型将群桩等效为单桩,考虑一定桩长范... 基于弹性地基梁理论和波动理论计算群桩-土地基对上部结构的动力阻抗,进而研究桩土-结构动力相互作用对高层隔震结构地震响应及非线性损伤的影响。首先计算桩周地基水平刚度系数,采用改良的Penzien模型将群桩等效为单桩,考虑一定桩长范围计算桩头的水平刚度,同时根据结构振动频率与地基基本频率的大小关系,考虑地基材料阻尼和辐射阻尼的影响。以某高层隔震工程为例,根据实际桩布置及土层分布情况计算地基阻抗,利用等效线性化模型对结构进行反应谱分析,计算结构隔震前后SSI效应对其动力响应的影响,再利用三维非线性损伤模型分析SSI效应对结构主要构件损伤的影响。计算结果表明,随着结构层数的增加,SSI效应的影响减小,考虑SSI效应会使隔震层位移和隔震支座面压利用率提高,而对隔震层上部结构的层间位移基本没有影响;考虑SSI效应后结构连梁的损伤减小,而框架柱和剪力墙这些竖向构件损伤增加;长周期地震动作用下结构的SSI效应更显著。 展开更多
关键词 桩-土结构动力相互作用 动力阻抗 隔震结构 损伤
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基于薄层法的饱和土桩纵向振动研究 被引量：17
5
作者 刘林超 杨骁 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期92-98,共7页
在饱和多孔介质理论的基础上,将桩周土体看作液固饱和两相介质,借助于Novak薄层理论得到了饱和土层的竖向动力阻抗,研究了饱和土中桩的纵向耦合振动,并对比分析了采用三维模型和薄层法的结果,验证了结果的正确性。分析讨论了桩土主要力... 在饱和多孔介质理论的基础上,将桩周土体看作液固饱和两相介质,借助于Novak薄层理论得到了饱和土层的竖向动力阻抗,研究了饱和土中桩的纵向耦合振动,并对比分析了采用三维模型和薄层法的结果,验证了结果的正确性。分析讨论了桩土主要力学参数对饱和土-桩耦合体系动力行为的影响。研究结果表明,桩的长径比、桩土模量比等对饱和土桩耦合体系纵向振动的影响相对较大,而土的黏滞阻尼系数和液固耦合系数的影响相对较小。 展开更多
关键词 多孔介质 饱和土 纵向振动 动力阻抗 薄层法
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层状地基中群桩竖向振动及动内力 被引量：16
6
作者 吴志明 黄茂松 任青 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期21-26,共6页
采用Gazetas和Makris通过拟合有限元计算结果所得到的弹簧系数和阻尼系数,基于动力Winkler地基模型和传递矩阵法,提出了一种分析层状地基中单桩和群桩竖向振动特性的简化方法.在考虑了“被动桩”和周围土体之间的相互作用的情况下求解... 采用Gazetas和Makris通过拟合有限元计算结果所得到的弹簧系数和阻尼系数,基于动力Winkler地基模型和传递矩阵法,提出了一种分析层状地基中单桩和群桩竖向振动特性的简化方法.在考虑了“被动桩”和周围土体之间的相互作用的情况下求解层状土层中的桩桩动力相互作用因子.在这基础上,计算群桩竖向动力阻抗以及群桩中单桩桩身动内力,通过相关算例分析验证了方法的适用性. 展开更多
关键词 层状地基 群桩 相互作用因子 竖向振动 动力阻抗 动内力
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饱和土中管桩的水平动阻抗研究 被引量：15
7
作者 刘林超 闫启方 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1348-1356,共9页
为了考察桩、土主要参数对饱和土中管桩水平振动的影响,将土体分为桩周饱和土和桩芯饱和土两部分,利用多孔介质理论的饱和土控制方程建立了饱和土-管桩的耦合振动模型。在考虑桩周饱和土和桩芯饱和土边界条件的情况下,运用势函数解耦的... 为了考察桩、土主要参数对饱和土中管桩水平振动的影响,将土体分为桩周饱和土和桩芯饱和土两部分,利用多孔介质理论的饱和土控制方程建立了饱和土-管桩的耦合振动模型。在考虑桩周饱和土和桩芯饱和土边界条件的情况下,运用势函数解耦的方法对桩周饱和土和桩芯饱和土的水平振动进行了求解。在考虑桩周饱和土和桩芯饱和土对管桩作用的情况下对饱和土中管桩的水平振动进行了求解,得到了管桩桩顶的水平动力阻抗,并分析了主要桩、土参数对管桩水平动力阻抗的影响。研究表明:管桩内外半径、桩周土和桩芯土剪切模量比、泊松比之比对管桩水平动力阻抗的影响较大,低频时液-固耦合系数比对管桩水平动力阻抗有一定的影响,而阻尼比之比对管桩水平动力阻抗阻尼因子有一定的影响。 展开更多
关键词 饱和土 管桩 水平振动 动力阻抗 剪切模量
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桩和群桩的静刚度及动力阻抗(1) 被引量：8
8
作者 陈国兴 谢君斐 张克绪 《世界地震工程》 CSCD 1995年第2期45-50,共6页
本文仅涉及桩的静力和动力性能的一些最新进展,详述了桩和群桩的静刚度与动力阻抗的简化计算方法,检验了理论方法与现场试验结果之间的差异。
关键词 桩 群桩 静刚度 动力阻抗
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桩在饱和土中水平振动的辐射阻尼简化算法 被引量：10
9
作者 杨军 宋二祥 陈肇元 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期179-183,共5页
将适用于单相土-桩系统的Novak的平面应变假设和Gazetas的分象限假设推广到饱和土-桩系统中。通过简化后的微分方程推导了饱和土-桩系统辐射阻尼系数的解析解答。最后用算例说明了饱和土中两个压缩波的特性,比较了饱和土和单相土的单位... 将适用于单相土-桩系统的Novak的平面应变假设和Gazetas的分象限假设推广到饱和土-桩系统中。通过简化后的微分方程推导了饱和土-桩系统辐射阻尼系数的解析解答。最后用算例说明了饱和土中两个压缩波的特性,比较了饱和土和单相土的单位桩长辐射阻尼系数,比较了简化算法和三维有限元方法求得的桩头辐射阻尼比,结果证明简化算法在一定条件下适用于计算分层饱和土-桩系统的辐射阻尼。 展开更多
关键词 饱和土 土-桩共同作用 辐射阻尼 动力阻抗 水平振动 有限元法
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单桩水平及水平-摇摆耦合振动分析 被引量：12
10
作者 李耀庄 李博 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2006年第4期160-165,共6页
采用Novak薄层法,分析了单桩的水平及水平-摇摆耦合振动。然后,引进Novak和韩英才的边界层理论,全面分析和对比了匀质弹性、匀质粘弹性和非匀质粘弹性地基中单桩的动力阻抗,考察了各种因素对单桩动力阻抗的影响程度。在推导单桩水平动... 采用Novak薄层法,分析了单桩的水平及水平-摇摆耦合振动。然后,引进Novak和韩英才的边界层理论,全面分析和对比了匀质弹性、匀质粘弹性和非匀质粘弹性地基中单桩的动力阻抗,考察了各种因素对单桩动力阻抗的影响程度。在推导单桩水平动力阻抗的过程中,采用克雷洛夫函数和初参数法求解单桩的水平振动微分方程,从而能够方便地考虑桩长和桩底土对单桩动力阻抗的影响。计算表明,当桩的长径比较小时,桩底土对单桩动力阻抗有重要的影响。 展开更多
关键词 振动 相互作用 动力阻抗 长径比 粘弹性
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单桩竖向动力阻抗计算方法及其影响因素分析 被引量：9
11
作者 栾茂田 孔德森 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期500-505,共6页
运用土动力学和结构动力学原理,改进Winkler地基梁模型,考虑桩周土的弱化效应和桩-土界面的相对滑移效应,建立了竖向荷载作用下单桩动力阻抗函数的计算力学模型,运用数理方程方法分别求解单桩与桩周近场土域及远场土域的振动方程,确定... 运用土动力学和结构动力学原理,改进Winkler地基梁模型,考虑桩周土的弱化效应和桩-土界面的相对滑移效应,建立了竖向荷载作用下单桩动力阻抗函数的计算力学模型,运用数理方程方法分别求解单桩与桩周近场土域及远场土域的振动方程,确定了单桩的竖向动力阻抗函数。针对数值算例进行计算,将得到的单桩竖向动力阻抗随激振频率的变化关系与现有的数值计算和分析结果进行对比,验证了建议计算方法的合理性;并通过变动参数计算,对影响桩基振动特性的各相关因素进行了比较分析。 展开更多
关键词 单桩 动力阻抗 竖向荷载作用 弱化效应 土动力学 桩周土 桩基 数理方程 数值算例 计算力学
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分层土中群桩水平动力阻抗的改进计算 被引量：11
12
作者 高广运 赵元一 +1 位作者 高盟 杨成斌 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期509-515,共7页
采用动力Winkler地基梁模型,建立了主动桩和被动桩的简化解析运动方程,考虑地基土的分层特性、桩身剪切变形和转动惯量,提出了计算分层地基中单桩和群桩动力阻抗的改进计算方法,并与已有文献的计算结果进行了对比,结果表明:改进方法的... 采用动力Winkler地基梁模型,建立了主动桩和被动桩的简化解析运动方程,考虑地基土的分层特性、桩身剪切变形和转动惯量,提出了计算分层地基中单桩和群桩动力阻抗的改进计算方法,并与已有文献的计算结果进行了对比,结果表明:改进方法的计算结果与现场实测更接近。在低频段,改进方法的计算结果与已有文献结果较一致,但随着桩身剪切模量的减小,两者差异增大。差异主要是由考虑桩身剪切变形和转动惯量引起的,且前者影响较大,在低频段差异亦十分明显,而后者影响较小,在群桩阻抗峰值区域和高频段差异明显,需考虑桩身转动惯量的影响。 展开更多
关键词 层状地基 群桩 水平振动 动力阻抗
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成层地基中海洋高桩基础水平动力阻抗分析 被引量：10
13
作者 付鹏 胡安峰 +2 位作者 李龙 陈缘 谢康和 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第S02期3790-3798,共9页
建立考虑桩-流体动力相互作用的分析模型,对成层地基中海洋高桩基础水平振动响应进行理论研究。首先应用分离变量法并结合流体运动边界条件和辐射条件,求解流体运动方程,得到动水压力解。其次通过引入势函数并结合土体振动边界条件,求... 建立考虑桩-流体动力相互作用的分析模型,对成层地基中海洋高桩基础水平振动响应进行理论研究。首先应用分离变量法并结合流体运动边界条件和辐射条件,求解流体运动方程,得到动水压力解。其次通过引入势函数并结合土体振动边界条件,求解土体振动方程,得到了土体动反力解。进而利用桩-流体及桩-土体耦合连续条件,得到层状土中海洋高桩基础水平振动响应解析解,给出桩顶动力阻抗解析表达式。通过与已有文献解对比,验证本文解的正确性。最后通过参数分析,研究动水压力、水深、土体模量和土层厚度对桩顶动力阻抗的影响规律。结果表明:水深和表层土体性质对海洋高桩基础水平动力阻抗会产生较大影响,忽略桩-流体动力相互作用会高估海洋高桩基础桩顶水平动刚度。 展开更多
关键词 桩基础 海洋高桩 水平振动 动水压力 动力阻抗 成层地基
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桩和群桩的静刚度及动力阻抗(下) 被引量：6
14
作者 陈国兴 谢君斐 张克绪 《世界地震工程》 CSCD 1995年第4期35-43,共9页
3 群桩静刚度 Poulos(1968,1971,1979)和Poulos与Davies(1980)对桩-土-桩相互作用问题做了首创性的研究。现有研究表明,在正常的工作荷载下,可用两个无量纲参数描述桩的相互作用对群桩性状的影响。一是相互作用系数,定义为: α_(ij)=Δ... 3 群桩静刚度 Poulos(1968,1971,1979)和Poulos与Davies(1980)对桩-土-桩相互作用问题做了首创性的研究。现有研究表明,在正常的工作荷载下,可用两个无量纲参数描述桩的相互作用对群桩性状的影响。一是相互作用系数,定义为: α_(ij)=Δδ_(ij)/δ_i (35)式中,Δδ_(ij)是在桩j的桩顶施加单位荷载使桩i的桩顶产生的附加位移。 展开更多
关键词 桩基 静刚度 动力阻抗
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一种用于桩基础动力相互作用分析的桩单元复刚度矩阵 被引量：3
15
作者 蒯行成 沈蒲生 陈军 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第5期48-55,共8页
本文采用动力文克尔地基粱模型,在求得有限长桩运动微分方程通解的基础之上,导出了层状土中桩单元复刚度矩阵.提出了计算层状土中单桩动力阻抗的方法.本文方法具有单元划分简单,输入数据少,可以方便地处理不同约束条件和计算桩截面内力... 本文采用动力文克尔地基粱模型,在求得有限长桩运动微分方程通解的基础之上,导出了层状土中桩单元复刚度矩阵.提出了计算层状土中单桩动力阻抗的方法.本文方法具有单元划分简单,输入数据少,可以方便地处理不同约束条件和计算桩截面内力等优点.可以用于群桩动力阻抗及桩身内力的计算,也可以进行桩—土—桩运动相互作用分析. 展开更多
关键词 桩基础 动力相互作用 动力阻抗 复刚度矩阵
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Pasternak层状地基中群桩水平动力响应解析解答 被引量：3
16
作者 崔春义 辛宇 +2 位作者 许成顺 梁志孟 王本龙 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期893-902,共10页
基于Pasternak地基和Euler梁振动理论,提出了一种能考虑轴向荷载影响的单桩水平振动简化分析力学模型,建立了层状地基中桩-土耦合作用下单桩水平振动控制方程;采用微分变换的方法对方程解耦,进一步结合桩-土边界连续条件求出单桩水平位... 基于Pasternak地基和Euler梁振动理论,提出了一种能考虑轴向荷载影响的单桩水平振动简化分析力学模型,建立了层状地基中桩-土耦合作用下单桩水平振动控制方程;采用微分变换的方法对方程解耦,进一步结合桩-土边界连续条件求出单桩水平位移、转角及内力解析解答。然后,考虑主动桩Ⅰ振动引起被动桩Ⅱ的动态位移,建立被动桩Ⅱ的水平振动控制方程,求解得到被动桩Ⅱ的响应解析解答,依据动力相互作用因子定义进一步求得桩-桩水平动力相互作用因子。最后,利用叠加原理求得群桩水平动力阻抗,并与已有相关解析解进行退化对比验证其合理性。在此基础上,通过参数化分析探讨了地基剪切系数、布桩类型、桩距径比、轴向特征参数对群桩水平阻抗以及桩顶反力分布、桩身内力分布的影响规律,可为实际工程群桩桩基设计提供理论指导和参考作用。 展开更多
关键词 群桩 动力阻抗 水平振动 桩-桩动力相互作用 PASTERNAK地基
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单桩和群桩动力阻抗研究进展 被引量：2
17
作者 李耀庄 邓子胜 《五邑大学学报（自然科学版）》 CAS 2000年第2期7-11,共5页
综述了单桩和群桩动力阻抗国内外研究现状，对各种分析方法的优缺点进行了评述。单桩动力阻抗计算方法主要有Novak薄层法、简化动力Wenkler地基梁法、集中质量法、有限元及边界元数值方法等；群桩动力阻抗计算方法主要有静力相互作用因... 综述了单桩和群桩动力阻抗国内外研究现状，对各种分析方法的优缺点进行了评述。单桩动力阻抗计算方法主要有Novak薄层法、简化动力Wenkler地基梁法、集中质量法、有限元及边界元数值方法等；群桩动力阻抗计算方法主要有静力相互作用因子和叠加法、动力相互作用因子和叠加法及各种数值方法等。最后提出了单桩和群桩动力阻抗研究的方向、重点和难点。 展开更多
关键词 单桩 群桩 动力阻抗 动力相互作用 动荷载作用
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层状地基中轴、横向荷载下桥梁基桩的水平动力反应 被引量：6
18
作者 吴鸣 赵明华 邹银生 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第12期88-93,共6页
利用传递矩阵法,全面推导层状黏弹性土中考虑轴向力影响的水平抗力桩阻抗,并以此寻求频域动载下的基桩变位及其内力规律,为有效地进行桥梁群桩阻抗理论推导奠定基础。实例计算表明,动力荷载下,桩顶竖向力的引入将增大桩顶的变位幅值,减... 利用传递矩阵法,全面推导层状黏弹性土中考虑轴向力影响的水平抗力桩阻抗,并以此寻求频域动载下的基桩变位及其内力规律,为有效地进行桥梁群桩阻抗理论推导奠定基础。实例计算表明,动力荷载下,桩顶竖向力的引入将增大桩顶的变位幅值,减低土的阻抗作用;由于土的振动阻尼参与,致使基桩的受力状况较静力分析时更为复杂,在不同的频率下,桩身内力可能较单向水平力系作用下的要小。此外,在动力有效长度一定范围内进行的土体加固对减小桩顶动侧移有不同的效果。 展开更多
关键词 层状地基 桩 轴 横向力共同作用 传递矩阵法 动力阻抗
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分层土中群桩的竖向和摇摆动力阻抗计算 被引量：6
19
作者 雷文军 魏德敏 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期91-97,共7页
采用动力文克尔地基梁模型,在研究两桩竖向动力相互作用时,建立被动桩的运动方程,求得均匀土中竖向动力相互作用因子的解析解。在各分层土中建立单桩竖向振动微分方程,利用各分层土之间桩身的连续性条件和桩顶、桩底边界条件,求解单桩... 采用动力文克尔地基梁模型,在研究两桩竖向动力相互作用时,建立被动桩的运动方程,求得均匀土中竖向动力相互作用因子的解析解。在各分层土中建立单桩竖向振动微分方程,利用各分层土之间桩身的连续性条件和桩顶、桩底边界条件,求解单桩振动方程。采用三步法计算分层土中桩基竖向动力相互作用因子,结合单桩竖向动力阻抗和相互作用因子求解群桩竖向和摇摆动力阻抗。通过算例分析,得到一些有意义的结果和结论。 展开更多
关键词 土动力学 桩 动力相互作用因子 动力阻抗 分层土
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采用有限元+边界元方法研究非饱和地基中群桩基础的动力阻抗
20
作者 李绍毅 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期895-907,共13页
采用边界元结合有限元法研究了非饱和地基群桩基础动力阻抗。根据梁模型建立桩体动力控制方程,结合有限元方法建立群桩基础数值模型;基于非饱和多孔介质动力控制方程组,采用加权残余法和拉普拉斯变换,推导非饱和地基边界元法控制方程,... 采用边界元结合有限元法研究了非饱和地基群桩基础动力阻抗。根据梁模型建立桩体动力控制方程,结合有限元方法建立群桩基础数值模型;基于非饱和多孔介质动力控制方程组,采用加权残余法和拉普拉斯变换,推导非饱和地基边界元法控制方程,根据伴随矩阵性质推导其Green函数基本解答。基于桩体和地基土接触面作用力平衡条件和位移相容原理,建立非饱和地基边界元模型和群桩基础有限元模型的耦合数值模型;研究土体饱和度、桩体间距、长度、数目和地基分层等参数对群桩基础动力阻抗的影响。研究发现:地基饱和度增加可降低群桩基础刚度系数;荷载频率较低时增大饱和度可减小群桩基础阻尼系数。增加桩基数目和地基饱和度可增大桩基与地基土相互作用。下卧基岩分层地基可提高桩基与土体的相互作用,且对群桩水平阻抗影响显著。 展开更多
关键词 非饱和介质 群桩基础 动力阻抗 有限元+边界元方法 分层地基
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