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自由振动时带承台单桩的纵向动力特性 被引量：8
1
作者 王奎华 陈鑫 +2 位作者 吕述晖 吴文兵 李振亚 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1595-1602,共8页
基于广义Voigt模型,在考虑桩身材料阻尼情况下,研究带承台单桩的竖向自由振动问题.根据阻抗传递法推出桩顶阻抗,将所求得的桩顶阻抗作为支承刚度代入承台的自由振动微分方程中,运用Laplace变换及逆变换推导得到承台自由振动位移在时域... 基于广义Voigt模型,在考虑桩身材料阻尼情况下,研究带承台单桩的竖向自由振动问题.根据阻抗传递法推出桩顶阻抗,将所求得的桩顶阻抗作为支承刚度代入承台的自由振动微分方程中,运用Laplace变换及逆变换推导得到承台自由振动位移在时域范围内的半解析解.采用参数研究方法,分析桩径、桩长、桩身材料阻尼以及不同性质的桩侧土层对带明置承台单桩自由振动特性的影响;将所得解与工程实测曲线进行对比,结果表明:得到的理论计算结果与工程实测数据较接近,理论方法能够反映工程实际. 展开更多
关键词 广义Voigt模型 承台 自由振动 桩顶阻抗 LAPLACE变换
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基于Timoshenko-Pasternak模型的多向受荷桩水平动力响应分析 被引量：6
2
作者 江杰 柴文成 +2 位作者 欧孝夺 付臣志 王顺苇 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期172-185,共14页
为弥补传统动力Winkler地基梁模型在单桩水平动力响应分析中的不足,基于Timoshenko梁理论和Pasternak地基理论,建立同时考虑土体剪切效应和桩身剪切变形的Timoshenko-Pasternak模型。首先,从土体三维波动方程出发,借助微分变换解耦土体... 为弥补传统动力Winkler地基梁模型在单桩水平动力响应分析中的不足,基于Timoshenko梁理论和Pasternak地基理论,建立同时考虑土体剪切效应和桩身剪切变形的Timoshenko-Pasternak模型。首先,从土体三维波动方程出发,借助微分变换解耦土体方程,利用分离变量法结合桩土边界连续性条件求解桩周土水平阻抗;在此基础上,利用Timoshenko-Pasternak模型推导单桩水平振动控制方程,运用传递矩阵法结合桩底边界条件得到桩顶动力复阻抗频域解析解。通过与已有模型解进行对比,验证该模型的正确性与合理性;最后,对桩身特征、桩周土体性质的参数进行分析。研究结果表明:(1)竖向荷载会对桩顶阻抗产生抑制作用,桩顶水平、摇摆动刚度均随竖向荷载增加而逐渐减小;(2)当单桩达到长径比临界值(L/d=10~15)后,桩底边界条件和桩长对桩顶阻抗几乎没有影响;(3)桩顶阻抗随桩土弹性模量比的减小而增大,且变化趋势愈发明显;同时,表层土的弹性模量对桩顶阻抗的影响要远大于下层土对其的影响。 展开更多
关键词 桩基础 多向荷载 水平动力响应 层状地基 Timoshenko-Pasternak模型 桩顶阻抗
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考虑黏性的液化土中水平振动桩基桩顶阻抗研究 被引量：1
3
作者 黄娟 胡钟伟 +1 位作者 余俊 李东凯 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1445-1456,共12页
建立了三维黏性流体-桩-土体相互作用分析模型,对简谐激振水平动荷载作用下的液化土中桩基振动响应问题进行解析研究。将桩周液化土体视为黏性不可压缩流体,建立流体运动方程,利用亥姆霍兹分解和分离变量法并结合流体边界条件和桩-流体... 建立了三维黏性流体-桩-土体相互作用分析模型,对简谐激振水平动荷载作用下的液化土中桩基振动响应问题进行解析研究。将桩周液化土体视为黏性不可压缩流体,建立流体运动方程,利用亥姆霍兹分解和分离变量法并结合流体边界条件和桩-流体位移、速度连续条件及桩身边界条件,求得了黏性流体动压力及流体速度势解析表达式,从而得到桩身阻力表达式。用饱和多孔介质模型模拟饱和未液化土层,在已有饱和未液化土层振动响应解析解的基础上,推导得出上覆黏性液化流体,下层土体为饱和未液化土中水平振动桩基桩顶阻抗解析解。与已有的水中悬臂梁自由振动解析解对比,验证提出的模型解的正确性,最后分析了流体黏滞系数、桩长、桩土模量比对桩顶阻抗的影响。结果表明,忽略液化土体的黏性特征会高估桩基础桩顶的刚度阻抗,低估其阻尼阻抗。 展开更多
关键词 液化土 黏性流体 水平振动 桩基 桩顶阻抗
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基于土塞效应的大直径管桩纵向振动特性研究 被引量：1
4
作者 邢富强 王栋 曾卫 《水利水电技术》 北大核心 2020年第11期210-217,共8页
基于广义Voigt模型和附加质量方法,开展了土塞效应对大直径管桩的纵向振动特性影响的研究。根据管桩侧土和端土的分层特点,将整个大直径管桩土体系统沿桩体纵向划分有限微元段,借此利用虚土桩法和附加质量法建立大直径管桩系统的纵向自... 基于广义Voigt模型和附加质量方法,开展了土塞效应对大直径管桩的纵向振动特性影响的研究。根据管桩侧土和端土的分层特点,将整个大直径管桩土体系统沿桩体纵向划分有限微元段,借此利用虚土桩法和附加质量法建立大直径管桩系统的纵向自由振动方程。结合管桩土的耦合条件,利用Laplace变换原理和阻抗传函法则,求解在土塞效应作用下大直径管桩纵向自由振动的桩顶速度的解析解。此外,本文通过对附加质量法模型下的广义Voigt模型参数的敏感区间进行分析,并利用该解的退化曲线和研究资料进行比对来论证本文模型的合理性。最后,通过模型参数对桩顶复阻抗和土塞效应对桩段的综合波速的影响分析,验证本文模型解的合理性,为土塞效应下大直径管桩纵向振动特性研究提供一定的理论支撑。 展开更多
关键词 大直径管桩 土塞效应 振动特性 桩顶复阻抗 纵向波速
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考虑竖向荷载影响的非饱和地基中桩的水平振动 被引量：4
5
作者 杨紫健 吴文兵 +3 位作者 张云鹏 刘浩 董龙龙 王立兴 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期2979-2990,共12页
研究考虑竖向荷载影响的非饱和地基中桩的水平振动问题。首先,在考虑竖向荷载影响的情况下基于Timoshenko梁模型和三维多孔连续介质理论建立非饱和土–桩耦合振动模型,然后通过直接求解法、分离变量法和桩土边界条件求得桩体的水平位移... 研究考虑竖向荷载影响的非饱和地基中桩的水平振动问题。首先,在考虑竖向荷载影响的情况下基于Timoshenko梁模型和三维多孔连续介质理论建立非饱和土–桩耦合振动模型,然后通过直接求解法、分离变量法和桩土边界条件求得桩体的水平位移、转角、弯矩和剪力以及桩顶动力复阻抗的解析解,将本文退化解与已有理论解进行对比,验证提出模型的正确性;通过与Euler梁模型下振动解的对比,进一步分析竖向荷载和桩顶承台质量对桩体动力响应变化规律的影响,研究结果表明:(1)竖向荷载仅对桩顶水平动力阻抗的刚度因子存在显著影响,不会引起共振频率的变化但是会使得共振频率下对应的阻抗极小值降低;(2)采用Euler梁模型计算得到的复阻抗始终更大,但出于安全考虑应该优先采用结果偏小的Timoshenko梁模型;(3)当竖向荷载增加时,桩顶处的水平位移、桩身中上部的转角以及桩身中下部的弯矩、剪力均略微增大,可能威胁结构安全;(4)考虑桩顶承台质量时,桩体动力响应有一定程度的减小。 展开更多
关键词 桩基础 竖向荷载 非饱和土 横向耦合振动 桩顶动力复阻抗
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