水平瞬态荷载作用下桩土动力相互作用研究

为研究桩基在桩-土界面连续条件下,桩顶受撞击等水平瞬态荷载作用时桩基位移响应、桩-土界面动力响应和桩周土的应力分布规律,根据Biot理论和Novak平面应变假定,采用Euler梁建立桩-饱和土耦合振动的平面应变简化模型,利用Laplace变换和势函数分解求解系统动力控制方程.针对桩-土系统在水平三角形冲击荷载作用下的振动状态,着重对桩基位移响应、桩-土界面和桩周土的动力响应开展时域分析.研究发现:桩-土系统的位移场响应滞后于应力场响应;桩土模量比越小,桩-土界面有效径向应力、切应力及孔压响应越显著;土体渗透系数减小引起桩-土界面孔压增大,导致有效径向应力减小,桩-土界面处切应力几乎不受渗透系数变化的影响;渗透系数较大时,桩周土孔压分布较分散,最大有效径向应力出现在桩-土界面附近;渗透系数较小时,桩周土孔压分布较为集中,最大有效径向应力则出现在桩-土界面较远处.

饱和均质土中PCC桩纵向振动响应简化解析方法

基于经典的平面应变假定,对饱和土地基中现浇大直径管桩纵向振动频域特性进行了理论研究。将桩周土和桩芯土假设为一系列相互独立的薄层,采用Laplace变换的方法求得了桩周土及桩芯土频域响应解,进而利用桩土完全耦合的条件得到桩振动响应解。分析了土体剪切模量以及桩周土、桩芯土存在与否对桩顶复刚度的影响,得到了各参数对桩振动特性影响的规律。

考虑桩-土相互作用的管桩水平动力阻抗研究

在经典平面应变假定和波的传播理论的基础上,通过引入势函数的方法,对土层的水平振动问题进行求解,得到了桩周土和桩芯土对管桩的水平动力作用.然后,利用初参数法求解了管桩的水平振动,分析了桩周土与桩芯土剪切模量比和管桩外半径对管桩水平动力阻抗的影响.

双金属复合管液压胀形过程的受力分析

为了分析双金属复合管在液压胀形和拉拔法生产过程中的受力和变形状况,从双金属复合管受力分析的角度,以平面应变假定和理想弹塑性为材料模型,对双金属复合管液压成形过程进行了简化分析,建立了成形过程简化模型和有关力学公式,并验证了试验结果。研究结果表明,未考虑材料加工硬化时,预测结果与试验结果走势一致,且是试验结果的下限;考虑材料加工硬化时,预测结果与试验结果良好符合,所建立的预测公式能给出较好的预测结果。

饱和黏弹性土中单桩的纵向振动

基于Biot两相介质模型,在频率域内研究了简谐荷载作用下饱和黏弹性土中桩纵向耦合振动特性。借助Novak平面应变模型推导了饱和黏弹性土层的控制方程。将桩等效为一维杆件模型,建立了桩的振动方程。根据桩土连续性条件,求得了桩顶的动力刚度和动力阻尼。与Novak解进行了对比,并考察了长径比、流固相互作用系数、土骨架的阻尼比、桩土模量比等参数对饱和土桩系统纵向振动的影响。结果表明:单相和饱和黏弹性土中桩的动力特性存在一定差异;随着长径比的增加,动刚度因子和等效阻尼的共振效应明显减弱;而随着模量比的增加,共振效应和基频都有所增大;流固相互作用系数和土骨架的阻尼比影响相对较小。