樁土縱向耦合振動頻域分析-標(biāo)準(zhǔn)線性體.pdf

1、樁縱向振動理論的深入研究為樁基動力檢測技術(shù)的發(fā)展提供了理論根據(jù)和支持。為了完善該理論，本文對樁底土為標(biāo)準(zhǔn)線性體的完整樁、變截面樁以及樁周土分層的情況分別進(jìn)行了頻域分析。
　　本文首先建立了一個樁周土為雙Vogit體,樁底土為標(biāo)準(zhǔn)線性體的樁土耦合模型。對于該模型利用拉普拉斯變換并結(jié)合樁土接觸面處的邊界條件，推導(dǎo)出樁頂位移阻抗函數(shù)，進(jìn)一步求得了受到諧和激振力作用的樁頂頻域解析解。經(jīng)由無量綱化，得到了樁頂速度頻域響應(yīng)的解析表達(dá)式，以及半

2、正弦脈沖激勵力下的樁頂時域響應(yīng)的積分解。根據(jù)得到的解析解可以繪制出樁頂速度幅頻響應(yīng)曲線，由該曲線可以看出在用標(biāo)準(zhǔn)線性體模型描述樁底土?xí)r，標(biāo)準(zhǔn)線性體中的剛度因子對于樁頂?shù)念l域響應(yīng)曲線變化起主導(dǎo)作用,而阻尼因子的作用則不大。
　　然后在樁底土為標(biāo)準(zhǔn)線性體條件不變的前提下，進(jìn)一步將樁周土的模型完善化，變成廣義Vogit體模型，并依據(jù)工程實(shí)際情況將樁周圍的土體分層。采用拉普拉斯變換及阻抗傳遞函數(shù)相結(jié)合的方法，求得樁頂速度頻域響應(yīng)函數(shù)在任意

3、層中的解析表達(dá)。由曲線分析得到在土層由弱變強(qiáng)時，對于速度導(dǎo)納曲線而言，土體的軟硬程度只會影響曲線控制峰值點(diǎn)大小，該峰值隨著土體的變硬而逐漸的衰減，但是并不會影響曲線隨著頻率升高而改變的趨勢；而當(dāng)土層由強(qiáng)變?nèi)鯐r，曲線的波動強(qiáng)度沒有由弱變強(qiáng)時震蕩劇烈。最后將樁由完整樁進(jìn)一步拓展為變截面樁。利用類似的推導(dǎo)方法可得到擴(kuò)徑樁和縮頸樁的相應(yīng)的解析解。這兩種情況與正常的樁相比，在導(dǎo)納曲線上都會出現(xiàn)大峰夾小峰的特征，變化出現(xiàn)位置即可以判定為缺陷的位置。