基于三维虚土桩模型的大直径桩纵向振动研究

• 作者: 孟坤 崔春义 王本龙 李静波 王坤鹏
• 来源期刊: 湖南大学学报（自然科学版）
• 关键词: 大直径桩 纵向振动 连续介质理论 三维虚土桩 解析解
• 年，卷（期）: 2022,（7）
• 页码范围: 158-167
• 页数: 9页
• 分类号: TU473
• 语种: 中文
• DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2022084

摘要

为分析大直径浮承桩纵向振动特性，基于黏弹性连续介质理论同时考虑桩身和桩底土的三维波动效应，提出了一种三维虚土桩模型.首先，采用拉普拉斯变换和分离变量法求解得到桩身和桩底虚土桩的位移基本解；然后，结合桩-土及桩-虚土桩完全耦合条件，推导得出大直径桩桩顶动力阻抗解析解，并通过与已有解答对比分析验证了推导所得解析解的合理性和准确性；最后，利用数值算例分析了桩顶径向位置及三维虚土桩参数对大直径浮承桩桩顶动力阻抗的影响.计算结果表明：大直径桩顶动刚度和动阻尼呈现由桩中心向桩边缘减小的趋势，且桩长径比越小桩顶动力阻抗的这种径向不均匀性越明显；对于大直径桩忽略桩身径向波动效应会过高估计桩顶动力阻抗的振幅和频率，不利于桩基抗振防振设计；三维虚土桩模型不仅对于大直径浮承桩纵向振动问题具有更好的适用性，而且可以通过调整虚土桩参数将其应用于端承桩动力特性分析中.