發(fā)布時間：2018-10-10 19:55

【摘要】：與實(shí)心樁相比,由于土塞與管樁內(nèi)壁復(fù)雜的相互作用,開口管樁的樁-土動力相互作用問題更為復(fù)雜。因此,需深入研究考慮土塞效應(yīng)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(yīng)及其黏性性質(zhì),采用Rayleigh-Love動力桿件模型和附加質(zhì)量模型建立了樁側(cè)土-管樁-土塞系統(tǒng)的縱向振動控制方程。進(jìn)一步,采用積分變換和阻抗函數(shù)傳遞技術(shù),分別得到了任意荷載形式下管樁樁頂速度頻域響應(yīng)的解析解以及半正弦脈沖激勵作用下樁頂速度時域響應(yīng)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(shè)計參數(shù)對樁頂縱向振動特性的影響。結(jié)果表明,當(dāng)管樁其他設(shè)計參數(shù)不變時,管樁截面尺寸越大或長度越小時,應(yīng)力波傳播過程中的彌散效應(yīng)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(zhì)量進(jìn)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(zhì)大學(xué)巖土鉆掘與防護(hù)教育部工程研究中心;高速鐵路建造技術(shù)國家工程實(shí)驗室;中南大學(xué)土木工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金青年項目(No.51309207,51678547) 中國博士后科學(xué)基金面上項目(No.2016M600711) 中央高�；�本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項資金搖籃計劃項目(No.CUGL150411) 巖土鉆掘與防護(hù)教育部工程研究中心開放基金(No.201402)~~
【分類號】：TU473.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2263050