考虑横向惯性效应的非饱和土中单桩的竖向动力响应

• 作者: 周顺华 杨龙才 肖军华 郭鹏飞
• 来源期刊: 力学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 非饱和土 算子分解 横向惯性 桩基动力响应
• 年，卷（期）: 2017,（2）
• 所属期刊栏目: 固体力学
• 页码范围: 344-358
• 页数: 15页
• 分类号: TU45
• 字数: 9268字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6052/0459-1879-16-286

摘要

基于非饱和土的动力控制方程,考虑横向惯性效应,建立了三相非饱和介质中嵌岩桩的竖向动力响应连续介质模型,对桩侧非饱和土的动力控制方程进行Laplace变换,在频域内,通过引入势函数、算子分解等手段对控制方程进行解析,得到了桩侧土体剪应力及竖向振动位移的表达式.结合桩基的竖向振动方程及桩-土接触面的连续性条件,使桩土耦合振动系统得以解答,最终在频域内得到了桩顶复刚度、导纳、桩-土系统振动位移及应力的解析解,借助Laplace逆变换得到了半正弦激励载荷下桩顶的速度时程曲线.最后,通过算例分析验证了计算结果的准确性,分析了横向惯性、泊松比、饱和度、长径比、桩土模量比等因素对桩基动力响应的影响.结果表明:(1)单桩动刚度、阻尼、导纳等变量随频率变化发生周期性振荡,在桩基各阶固有频率处发生共振;(2)泊松比、饱和度、长径比、桩土模量比等因素对桩基的动力响应有较大影响,且频率越大,影响越明显;(3)泊松比越大,单桩动刚度、阻尼、导纳的波动幅值及对应的频率越小,桩顶时程曲线中的桩底反射信号越弱;(4)饱和度越大,对应各动力响应的波动幅值越大,且桩底反射信号的波峰越大.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨龙才	同济大学道路与交通工程教育部重点实验室	44	621	14.0	23.0
2	周顺华	同济大学道路与交通工程教育部重点实验室	241	4311	34.0	51.0
3	肖军华	同济大学道路与交通工程教育部重点实验室	28	187	8.0	12.0
4	郭鹏飞	同济大学道路与交通工程教育部重点实验室	11	28	4.0	5.0