回傳射線矩陣法分析埋置框架的瞬態(tài)動(dòng)力響應(yīng).pdf

1、對(duì)實(shí)際工程中大量存在的已有結(jié)構(gòu)物下的樁基,最典型的如埋置框架,其在瞬態(tài)荷載作用下的響應(yīng),目前尚無有效的分析方法.研究該問題不僅對(duì)已有結(jié)構(gòu)物下樁基質(zhì)量檢測(cè)具有指導(dǎo)意義,而且也為設(shè)計(jì)承受沖擊荷載的海洋平臺(tái)、碼頭工程和輸油棧橋等提供理論基礎(chǔ).因此,本文著重研究埋置框架在瞬態(tài)荷載作用下的波動(dòng)反應(yīng).論文以彈性波動(dòng)學(xué)為基礎(chǔ),首先研究了埋置框架回傳射線矩陣法的基本原理.提出縱波和撓曲波在樁土系統(tǒng)中的波動(dòng)方程,根據(jù)節(jié)點(diǎn)的力平衡和位移協(xié)調(diào)條件建立節(jié)點(diǎn)散射

2、關(guān)系,引入傳播矩陣和置換矩陣,得到結(jié)構(gòu)的回傳射線矩陣,并通過Fourier逆變換得到結(jié)構(gòu)的全部瞬態(tài)響應(yīng).將埋置框架回傳射線矩陣法的普遍方程退化,得到樁和彈性地基梁的橫向瞬態(tài)波動(dòng)解,并進(jìn)一步得到無損傷框架結(jié)構(gòu)和有損傷框架結(jié)構(gòu)的瞬態(tài)波動(dòng)解.研究了脈沖持續(xù)時(shí)間和作用方向、損傷位置和程度對(duì)脈沖作用點(diǎn)速度波的影響規(guī)律.脈沖作用方向?qū)γ}沖作用點(diǎn)的速度波影響很大.利用埋置框架的回傳射線矩陣法開展橫向脈沖作用下埋置框架的瞬態(tài)波動(dòng)研究.通過節(jié)點(diǎn)在時(shí)域中的

3、力平衡條件和波前到達(dá)時(shí)間驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果的正確性.分析了長(zhǎng)細(xì)比、脈沖持續(xù)時(shí)間、樁土剛度比、埋樁深度和基樁端部約束條件對(duì)軸力波、剪力波和彎矩波的影響,并與普通框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較.研究表明埋樁深度和基樁端部約束條件對(duì)軸力波、剪力波和彎矩波有重要影響.進(jìn)一步探討了埋置框架損傷檢測(cè)的理論基礎(chǔ).并分析了軸向、橫向和斜向脈沖作用下,軸向速度波和橫向速度波的波形特點(diǎn),發(fā)現(xiàn)利用軸向和斜向瞬態(tài)脈沖作用下軸向速度波的波形特點(diǎn),可以識(shí)別埋置框架結(jié)構(gòu)的損傷.文章最后