帶承臺(tái)（梁）樁缺陷檢測(cè)若干關(guān)鍵問(wèn)題研究.pdf

1、低應(yīng)變反射波法因其方便快捷且費(fèi)用低廉的優(yōu)勢(shì)而在樁的完整性檢測(cè)中得到廣泛應(yīng)用，但目前對(duì)樁身缺陷動(dòng)態(tài)測(cè)試的研究還不完善，缺乏樁身缺陷各要素對(duì)低應(yīng)變反射波法測(cè)試結(jié)果的影響的系統(tǒng)分析;另一方面，由于地震和滑坡等自然災(zāi)害、車船撞擊等人為事故以及環(huán)境腐蝕等原因，使得帶承臺(tái)（梁）樁的檢測(cè)評(píng)估成為一項(xiàng)重要課題，但現(xiàn)有檢測(cè)方法存在很大不足。鑒于此，本文基于樁基振動(dòng)理論研究樁身缺陷各要素對(duì)樁的動(dòng)力響應(yīng)的影響，并在此基礎(chǔ)上提出一種帶承臺(tái)（梁）樁完整性檢測(cè)的新

2、方法。主要工作及成果如下:
　　1.系統(tǒng)地分析了樁身缺陷尺寸效應(yīng)，即缺陷長(zhǎng)度和徑向尺寸（對(duì)交模量缺陷而言即模量減小程度）對(duì)樁的低應(yīng)變反射波曲線的影響，以及與缺陷位置、樁-土參數(shù)之間的關(guān)系，在此基礎(chǔ)上，討論了中間位置較長(zhǎng)缺陷造成的信號(hào)疊加干涉現(xiàn)象及較短缺陷的可識(shí)別性與一系列樁-土參數(shù)及激振脈沖寬度之間的關(guān)系。
　　2.采用徑向圈層間的剪切復(fù)剛度傳遞法考慮施工擾動(dòng)造成的樁周土的徑向非均質(zhì)性，通過(guò)考慮樁的橫向慣性效應(yīng)近似模擬大直徑

3、樁的三維波動(dòng)效應(yīng)，建立了大直徑樁樁頂頻域響應(yīng)解析解和時(shí)域響應(yīng)半解析解，據(jù)此研究了非均質(zhì)土中大直徑樁縱向振動(dòng)特性，分析了樁身缺陷各要素對(duì)大直徑樁低應(yīng)變反射波曲線的影響，以及與樁的橫向慣性效應(yīng)、樁身參數(shù)及施工擾動(dòng)效應(yīng)的關(guān)系，最后，通過(guò)與實(shí)測(cè)低應(yīng)變反射波曲線的對(duì)比驗(yàn)證了計(jì)算模型的合理性。
　　3.針對(duì)帶承臺(tái)樁完整性檢測(cè)存在的問(wèn)題，提出了一種新的無(wú)損檢測(cè)方法，即基于行波分解的泛頻響函數(shù)法，將承臺(tái)對(duì)樁頂?shù)淖饔煤?jiǎn)化為粘彈性支承邊界，將樁身某一

4、截面作為檢測(cè)截面，采用自行編制的波動(dòng)分析程序求解檢測(cè)截面位置處的泛頻響函數(shù)，并通過(guò)虛擬輸入半正弦脈沖的方式將泛頻響函數(shù)所包含的信息轉(zhuǎn)換到時(shí)域內(nèi)，從理論上論證了檢測(cè)方法的合理性，繼而分析了樁-土參數(shù)及樁身缺陷各要素對(duì)泛頻響函數(shù)及由此轉(zhuǎn)換而來(lái)的時(shí)域響應(yīng)曲線的影響。
　　4.采用考慮土體豎向波動(dòng)效應(yīng)的三維軸對(duì)稱模型建立樁周土的縱向振動(dòng)控制方程并考慮施工擾動(dòng)效應(yīng)造成的土體的徑向非均質(zhì)性，采用一維桿件理論建立樁的縱向振動(dòng)控制方程、Timos

5、henko梁理論建立樁頂連梁的振動(dòng)控制方程，通過(guò)樁-梁之間的耦合條件求解得到單排高樁檢測(cè)截面處的速度波和力波曲線，進(jìn)而通過(guò)變換得到檢測(cè)截面處的速度導(dǎo)納和時(shí)域響應(yīng)，論證了泛頻響函數(shù)法的可行性，分析了樁-土參數(shù)及樁身缺陷的影響，以及與施工擾動(dòng)效應(yīng)的關(guān)系，最后論證了檢測(cè)方法對(duì)既有結(jié)構(gòu)物下大直徑樁的適用性。
　　5.基于三維軸對(duì)稱模型建立了同時(shí)考慮樁周土和樁芯土成層性及徑向非均質(zhì)性的大直徑管樁縱向振動(dòng)頻域響應(yīng)解析解和時(shí)域響應(yīng)半解析解，分析