基于虛土樁模型的既有承臺單樁縱向振動特性研究.pdf

1、本文采用虛土樁模型來模擬樁底土的不同性質(zhì)，從而彌補現(xiàn)有樁底土模型的缺陷。樁周土的成層性通過廣義Voigt模型、樁土耦合模型、平面應(yīng)變模型進行考慮，并結(jié)合拉氏變換法和阻抗遞推理論對既有承臺單樁縱向振動方程進行求解，以期更好地理解樁底土影響承臺-樁-土振動特性的機理。本文工作主要包括以下幾個方面:
　　(1)基于虛土樁和廣義Voigt模型，研究了明置承臺粘彈性單樁縱向振動特性問題。根據(jù)樁底土及樁周土的縱向成層性，將其模擬為虛土樁和廣義

2、Voigt模型，建立了樁及承臺縱向振動時的動力平衡方程。首先，運用拉氏變換及阻抗遞推方程求得樁頂阻抗的頻域解;其次，將樁頂阻抗代入明置承臺動力平衡方程，求得承臺位移、速度的頻域解。通過拉氏逆變換，可以得到承臺位移、速度的時域解;進而討論了不同樁長、樁徑、樁材料一維縱波波速的條件下，單層樁底土厚度對明置承臺縱向振動特性的影響。最后，通過與樁底土單Voigt模型及實際工程曲線對比發(fā)現(xiàn)，采用虛土樁模型能準確模擬軟弱下臥層的作用，使得計算結(jié)果更

3、為接近工程實測數(shù)據(jù)。
　　(2)基于虛土樁和樁土耦合模型，研究了樁底土對明置承臺彈性單樁縱向振動特性的影響。將樁底土及樁周土模擬為虛土樁和樁土耦合模型，建立了樁及承臺縱向振動時的動力平衡方程。首先，通過對樁周土與樁耦合模型的動力平衡方程進行求解，得出樁周土的豎向位移;其次，將樁周土的豎向位移代入樁縱向振動的動力平衡方程，通過拉氏變換及阻抗遞推方程求得樁頂阻抗的頻域解;最后，將樁頂阻抗代入明置承臺動力平衡方程，求得承臺位移、速度的頻

4、域解。通過拉氏逆變換，可以得到承臺位移、速度的時域解?；谇蠼饨Y(jié)果，對單層、雙層樁底土厚度、剪切波速、縱波波速對明置承臺單樁縱向振動特性的影響進行了研究。
　　(3)基于虛土樁和平面應(yīng)變模型，研究了更為普遍情況下埋置承臺粘彈性單樁縱向振動特性問題。根據(jù)樁底土及樁周土的縱向成層性，將其模擬為虛土樁和平面應(yīng)變模型，建立了樁及承臺縱向振動時的動力平衡方程。首先，通過對樁周土平面應(yīng)變模型的位移控制方程進行求解，得出土的豎向位移，進而求得相