考虑土塞质量时管桩纵向振动数值模拟分析

土塞是指管桩在打桩过程中桩端土涌入管桩内部的土体,这部分土体对管桩的动力响应有所影响。以往研究常忽略土塞质量,而实际工程中土塞质量对管桩的影响不可忽略。主要利用ANSYS数值模拟软件建立考虑土塞质量时管桩-土塞-桩侧土数值模拟模型,桩底的支撑考虑为虚土桩支撑。在管桩顶部施加半正弦脉冲,并提取桩顶的速度时域曲线,对管桩在不同桩土参数变化时进行数值分析。主要研究管桩桩身出现缺陷时、桩身出现变截面时和桩侧土出现软硬夹层时的管桩动力响应变化规律情况。进一步分析当考虑土塞质量时管桩纵向振动的特性,为工程检测提供一定的参考意义。研究结果表明:①当管桩桩身出现缺陷时,桩顶的速度时域曲线会在缺陷处发生突变,且随着缺陷位置处弹性模量于原管桩弹性模量差的绝对值的变大,突变处信号强度也变大;②管桩桩身出现变截面情况时,桩顶速度时域曲线在变截面处会有信号突变,当变截面情况分别为扩径和缩颈时,信号突变方向相反;③当桩侧土有软硬夹层时,对管桩的动力响应有所影响。

纵向瞬态荷载下基桩的动力响应分析

文章根据桩土系统波动理论,在桩顶施加竖向瞬态激振力情况下,对基桩竖向振动的时域和频域分析进行理论研究。对完整桩时域速度曲线进行拟合处理,分析桩身、桩侧、桩底参数对完整桩时域速度曲线和速度振幅谱曲线的影响,对非完整桩(缩径桩、扩径桩、断桩)也进行类似的分析处理。研究表明:桩土参数的变化对曲线产生了影响,桩侧土剪切波速越大桩底反射衰减的越多,理论波形图和工程桩动测波形图显示出很好的一致性。

填芯与非填芯管桩纵向振动特性数值模拟对比

针对填芯管桩与非填芯管桩,采用ANSYS软件分别建立二者的纵向振动数值模型,将填芯高度和填芯纵向剪切波速两个因素纳入研究范围,通过求解器得出(非)填芯管桩桩顶的速度时域曲线,对填芯管桩与非填芯管桩的纵向振动特性进行对比分析,进一步明确填芯管桩与非填芯管桩动力响应规律与差异。

均匀土中非完整桩瞬态纵向动力响应研究

为研究桩土参数对非完整桩低应变时域速度曲线和速度振幅谱曲线的影响,根据桩土系统波动理论,建立了桩-土系统瞬态振动的计算模型;得到了基桩在纵向激振力作用下的瞬态动力响应,将计算结果与基桩低应变完整性检测实测数据进行对比分析,验证了该数值模拟的可靠性和可行性;研究了桩长、桩周土、桩底土等因素对时域速度曲线和速度振幅谱曲线的影响。结果表明:桩土参数对时域速度曲线和速度振幅谱曲线都有影响,桩侧土剪切波速增大,桩底反射越弱。