發(fā)布時間：2018-10-10 19:55

【摘要】：與實心樁相比,由于土塞與管樁內壁復雜的相互作用,開口管樁的樁-土動力相互作用問題更為復雜。因此,需深入研究考慮土塞效應時的管樁-土體動力相互作用問題。首先,考慮管樁的橫向慣性效應及其黏性性質,采用Rayleigh-Love動力桿件模型和附加質量模型建立了樁側土-管樁-土塞系統(tǒng)的縱向振動控制方程。進一步,采用積分變換和阻抗函數傳遞技術,分別得到了任意荷載形式下管樁樁頂速度頻域響應的解析解以及半正弦脈沖激勵作用下樁頂速度時域響應的半解析解。最后,通過與現(xiàn)有解及模型試驗的對比研究驗證了理論解的合理性,并研究了管樁設計參數對樁頂縱向振動特性的影響。結果表明,當管樁其他設計參數不變時,管樁截面尺寸越大或長度越小時,應力波傳播過程中的彌散效應越明顯。對于同樣外半徑的管樁,壁厚越大時,越容易檢測到土塞頂部界面及樁尖傳來的反射信號,就能對管樁的施工質量進行更為合理的評價。
[Abstract]:Compared with the solid pile, the pile-soil dynamic interaction of the open pipe pile is more complicated because of the complex interaction between the soil plug and the inner wall of the pipe pile. Therefore, it is necessary to study the dynamic interaction between pipe pile and soil when soil plug effect is considered. Firstly, considering the lateral inertia effect and its viscosity, the longitudinal vibration control equations of soil-pipe pile-soil plug system are established by using the Rayleigh-Love dynamic member model and the additional mass model. Furthermore, by using integral transformation and impedance function transfer technique, the analytical solutions of the velocity frequency domain response of the pipe pile under arbitrary load and the semi-analytical solution of the pile top velocity response in time domain under the action of semi-sinusoidal pulse excitation are obtained, respectively. Finally, the rationality of the theoretical solution is verified by comparing with the existing solutions and model tests, and the influence of the design parameters of the pipe pile on the longitudinal vibration characteristics of the pile top is studied. The results show that the larger the section size or the smaller the length of pipe pile, the more obvious the dispersion effect in the process of stress wave propagation when the other design parameters of pipe pile are not changed. For the pipe pile with the same outer radius, the bigger the wall thickness is, the easier it is to detect the reflected signals from the top interface of the plug and the tip of the pile, so that the construction quality of the pipe pile can be evaluated more reasonably.
【作者單位】： 中國地質大學巖土鉆掘與防護教育部工程研究中心;高速鐵路建造技術國家工程實驗室;中南大學土木工程學院;
【基金】：國家自然科學基金青年項目(No.51309207,51678547) 中國博士后科學基金面上項目(No.2016M600711) 中央高校基本科研業(yè)務費專項資金搖籃計劃項目(No.CUGL150411) 巖土鉆掘與防護教育部工程研究中心開放基金(No.201402)~~
【分類號】：TU473.1

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 鄭長杰;丁選明;安淑紅;;橫觀各向同性地基中管樁扭轉振動響應解析解[J];巖土力學;2016年09期

2 劉林超;閆啟方;王頌;陳晴晴;;基于軸對稱模型的管樁豎向振動研究[J];巖土力學;2016年01期

3 吳文兵;蔣國盛;王奎華;謝幫華;黃生根;;土塞效應對管樁縱向動力特性的影響研究[J];巖土工程學報;2014年06期

4 王奎華;王寧;吳文兵;;預應力管樁焊接縫對樁基完整性檢測的影響[J];浙江大學學報(工學版);2012年09期

5 李正印;柯宅邦;劉東甲;盧志堂;郭楊;;低應變反射波法判別PHC管樁接頭質量的研究[J];巖土工程學報;2011年S2期

6 張明遠;黎生南;彭文韜;宋華珠;;基于FLAC~(3D)的超長大直徑鋼管樁豎向承載特性模擬[J];巖土力學;2011年09期

7 謝永健;王懷忠;朱合華;;軟黏土中PHC管樁打入過程中土塞效應研究[J];巖土力學;2009年06期

8 閆澍旺;董偉;劉潤;尹漢軍;樊之夏;;海洋采油平臺打樁工程中土塞效應研究[J];巖石力學與工程學報;2009年04期

9 周健;王冠英;;開口管樁土塞效應研究進展及展望[J];建筑結構;2008年04期

10 李劍強;周建;;開口樁中土芯形成、影響因素及判別方法研究[J];巖土力學;2008年02期

【共引文獻】

相關期刊論文 前10條

1 張智卿;;任意形式荷載作用下部分埋入樁的扭轉振動特性研究[J];浙江樹人大學學報(自然科學版);2017年01期

2 肖宇辰;;淺析開口管樁及筒樁的“土塞效應”[J];四川建筑;2017年01期

3 吳文兵;鄧國棟;張家生;黃生根;;考慮橫向慣性效應時樁側土-管樁-土塞縱向耦合振動特性研究[J];巖土力學;2017年04期

4 劉潤;郭紹曾;周龍;閆澍旺;;大直徑鋼管樁土塞效應的擬靜力判斷方法[J];地震工程學報;2017年01期

5 劉林超;牛潔楠;閆啟方;閆盼;;考慮樁身剪切變形的管樁水平動力阻抗[J];信陽師范學院學報(自然科學版);2017年01期

6 郭鵬飛;周順華;楊龍才;肖軍華;;考慮橫向慣性效應的非飽和土中單樁的豎向動力響應[J];力學學報;2017年02期

7 霍少磊;張翼;龔維明;戴國亮;;土塞效應對鋼管樁基礎水平承載特性影響研究[J];施工技術;2016年S2期

8 王家全;彭泰;黃柳云;張昊;;紅黏土地層開口管樁土塞效應模型試驗研究[J];工業(yè)建筑;2016年12期

9 羅賀文;佴磊;徐燕;王晨;;基于FLAC3D的樁端后注漿樁沉降特性研究[J];路基工程;2016年06期

10 劉林超;肖琪聃;閆啟方;劉滕;;簡諧SH波作用下管樁的振動特性[J];土木建筑與環(huán)境工程;2016年06期

【二級參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 章敏;王星華;馮國瑞;;非飽和土中端承樁水平振動特性研究[J];巖土力學;2015年02期

2 楊冬英;丁海平;;非均質土中樁端擴散虛土樁法的樁基縱向振動研究[J];巖土力學;2014年S1期

3 劉林超;閆啟方;;飽和土中管樁的水平動阻抗研究[J];巖土力學;2014年05期

4 鄭長杰;丁選明;劉漢龍;黃旭;;考慮土體三維波動效應的現(xiàn)澆大直徑管樁縱向振動響應解析解[J];巖土工程學報;2013年12期

5 應躍龍;羅海亮;聞敏杰;;飽和黏彈性地基土中管樁縱向振動研究[J];巖土力學;2013年S1期

6 鄭長杰;丁選明;劉漢龍;呂亞茹;;黏彈性地基中PCC樁扭轉振動響應解析方法研究[J];巖土力學;2013年07期

7 丁選明;劉漢龍;;大直徑管樁在瞬態(tài)集中荷載作用下的振動響應時域解析解[J];巖土工程學報;2013年06期

8 張振拴;楊樹標;張濤;梁耀哲;;預應力管樁抗震性能試驗研究[J];巖土力學;2012年S1期

9 劉春原;李光宏;李兵;;預應力管樁振動臺試驗的數值分析[J];巖土力學;2012年S1期

10 楊驍;劉慧;蔡雪瓊;;端承粘彈性樁縱向振動的軸對稱解析解[J];固體力學學報;2012年04期

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 應玉燕;陳邦國;張雪菱;;磁流體動力滑動軸承慣性效應的數值計算[J];浙江大學學報;1982年03期

2 劉振北;;慣性效應對止推靜壓油墊最佳油腔設計的影響[J];潤滑與密封;1988年04期

3 劉震北;靜壓支承設計中壓降系數的計算——潤滑劑慣性效應對油膜剛度的影響[J];機械設計;1990年02期

4 孟榮國;;慣性效應在混凝中的動力學作用[J];科技信息(科學教研);2007年21期

5 王澤平,鄭堅,安鋼,惲壽榕;延性介質動態(tài)損傷模型[J];爆炸與沖擊;1992年02期

6 李振;徐緋;菊池正紀;;慣性效應對延性金屬材料中孔洞長大行為的影響及敏感性分析[J];機械強度;2011年05期

7 劉亞平,曹躍芳;發(fā)動機的慣性增壓[J];山東內燃機;1998年04期

8 劉斌;徐緋;李振;;慣性效應對延性金屬中微孔洞動態(tài)演化過程的影響及破壞分析[J];機械強度;2013年02期

9 王寶興,高世橋;引信著靶時的動態(tài)分析與計算[J];北京工業(yè)學院學報;1986年03期

10 胡玲玲;余同希;;慣性效應對蜂窩能量吸收性能的影響[J];兵工學報;2009年S2期

相關會議論文 前4條

1 孫一峰;余永亮;;蝙蝠可變形模型翼揮拍中的附加慣性效應研究[A];慶祝中國力學學會成立50周年暨中國力學學會學術大會’2007論文摘要集（下）[C];2007年

2 程國強;蔡中民;;凍結粉砂圓柱桿在常應力和常速度壓縮時的慣性效應[A];第二屆全國結構工程學術會議論文集（下）[C];1993年

3 胡玲玲;;多胞材料在沖擊載荷下的慣性效應[A];中國力學大會——2013論文摘要集[C];2013年

4 胡玲玲;余同希;;慣性效應對蜂窩能量吸收性能的影響[A];第九屆全國沖擊動力學學術會議論文集（上冊）[C];2009年

相關重要報紙文章 前2條

1 上海外國語大學國際金融貿易學院院長 章玉貴;推進中國經濟升級版的一次大博弈[N];上海證券報;2013年

2 華鼎;活用“通道”巧操作[N];江蘇經濟報;2002年

相關博士學位論文 前3條

1 朱曦;滬深A股市場慣性效應和反轉效應研究[D];上海交通大學;2008年

2 禹湘;基于慣性效應的證券投資基金投資行為研究[D];湖南大學;2007年

3 劉煜輝;中國股票市場的慣性效應、反向效應與信息反應模式[D];中國社會科學院研究生院;2003年

相關碩士學位論文 前10條

1 張晨;中國股票市場的反轉效應和慣性效應檢驗[D];東北師范大學;2016年

2 熊歡;基于中國A股市場的價格慣性效應和反轉效應研究[D];復旦大學;2012年

3 俞紅海;中國期貨市場慣性和反轉效應研究[D];南京財經大學;2006年

4 楊樂;我國A股市場慣性和反轉效應的實證研究[D];華東師范大學;2012年

5 曹雪;經濟危機下中國股市慣性與反轉的實證分析[D];華中科技大學;2012年

6 張賀;我國股票市場“慣性效應”與“反轉效應”研究[D];西安理工大學;2006年

7 李曉東;基于滬深300指數的不同股市行情下慣性效應實證研究[D];東北大學;2011年

8 王玉琴;慣性效應、反轉效應和機構投資者行為[D];華中科技大學;2009年

9 孟超;我國創(chuàng)業(yè)板市場慣性效應與反轉效應研究[D];云南財經大學;2013年

10 葉羽鋼;慣性效應、反轉效應與市場態(tài)勢[D];暨南大學;2008年

，

本文編號：2263050