振動(dòng)沉樁過程中的樁—土相互作用的動(dòng)力學(xué)分析.pdf

1、沉樁過程中的樁土之間的相互作用是一個(gè)非常復(fù)雜的問題，其復(fù)雜性源于土的動(dòng)力性能和樁-土接觸面的動(dòng)力接觸行為。在振動(dòng)沉樁過程中，不同的振動(dòng)條件對樁周邊的土壤液化和土壤對樁的摩擦阻力有較大的影響，進(jìn)而影響沉樁的效率。因此，研究振動(dòng)沉樁在沉樁過程中不同振動(dòng)參數(shù)（激振器的激振頻率、激振振幅、振動(dòng)功率）以及不同的土壤參數(shù)下的樁-土之間相互作用的動(dòng)力學(xué)問題，具有重要的意義。
　　本文介紹了樁-土相互作用的接觸面摩擦特性和樁-土動(dòng)力相互作用接觸面

2、的研究現(xiàn)狀;闡述了樁-土接觸面發(fā)生相對分離、滑移的判斷方法;總結(jié)和歸納了目前國內(nèi)外樁-土相互作用的研究方法、存在問題和今后的發(fā)展方向。
　　通過對振動(dòng)工況下固-固接觸面間的有效摩擦系數(shù)、以及散體顆粒內(nèi)摩擦角的的分析，得出振動(dòng)能減小接觸面間摩擦力的結(jié)論;以振動(dòng)沉樁為例分析了振動(dòng)沉樁過程中樁-土接觸面間的摩擦阻力。
　　在振動(dòng)沉樁系統(tǒng)的力學(xué)模型和動(dòng)力學(xué)方程的基礎(chǔ)上，選取合適的樁-土系統(tǒng)參數(shù)，借助MATLAB/simulik工具，

3、用四階R-K法解出樁-土系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程的數(shù)值解析解，并做出樁和機(jī)座的位移、樁側(cè)摩擦力以及樁側(cè)摩擦力與樁位移、速度、加速度的關(guān)系曲線。通過改變參數(shù)值，解出相應(yīng)的數(shù)值解，對比分析各組曲線，研究了激振力幅值、頻率以及土的剛度和阻尼對沉樁速度、位移、樁-土接觸面摩擦力的影響。
　　在對樁-土相互作用接觸面的FEM模擬方法和接觸面單元的整體認(rèn)識的基礎(chǔ)上，采用合理的接觸面單元建立了樁-土系統(tǒng)的有限元模型。利用建立的有限元模型，設(shè)置合適的參數(shù)值