基桩低阶共振频率理论与试验分析

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1、致谢从本科毕业设计到研究生求学的这三年多时间里，师从刘东甲教授是我一生中莫大的荣幸，在跟老师学习的这些日子里，使我真正感受到了什么是“师者，传道授业解惑者也”。导师为人宽厚仁慈，治学严谨，力求精益求精，学识极为渊博，学术成果累累。在专业学习上导师对我悉心指导，倾注了大量心血，使我的科研素养不断提高。导师总是在我遇到困难和挫折时给予莫大的鼓舞和关怀，使我最终战胜一个个挑战和困难，不断向着科学的大道前行。在生活上导师对我如慈父般贴心关怀，让我在异地乡也能时时感受到家的温暖。在这三年多的学习中，导师为人和治学的优秀品质潜移默化地感染着

2、我，使我终生受益!借此机会，我谨向导师表达最崇高的敬意和最诚挚的祝福!在这三年多的时间里中，我要尤其感谢大师兄柯宅邦和卢志堂师兄，两位师兄在生活和学习上总能给我较大的启发和帮助，使我少走了很多弯路，也使我变得更加理智成熟。还要感谢师兄程晓东、荆韦庄、陈海汉、周满兵、王飞，师姐奚亚男、龙丽丽对我的关怀和帮助，感谢同组的李浩和师弟夏磊、陶俊、刘华碹等人的热心支持，与各位师兄师姐师弟相处的日子是我研究生三年中特别美好的日子。感谢于景操、许龙、李鹏军、蓝天鹏、吕晓光、李丹、胡伟民等同学在学习生活上对我的帮助和支持，还要感谢安徽省建筑科学

3、研究设计院的陈贵博主任在实习期间对我的指导和处事能力的培养!特别感谢岩土工程系各位老师对我的培养和无私帮助，感谢母校合肥工业大学给我提供这么美好的学习环境和学习氛围，不论将来走到哪里，我都不会忘记我是一名工大人。感谢我的父母、姐姐、姐夫的温暖的亲情，没有父母、姐姐姐夫的支持我不可能顺利完成我的学业，是他们在幕后默默的支持才使我能安心学习，专攻学业。最后，向所有关心、支持帮助我的人表示衷心的感谢和良好的祝愿!杨晓峰2012年04月10曰目录第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11．1前言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

4、⋯⋯⋯．．11．2桩基低应变检测理论的国内外研究背景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．11．3本文的主要研究工作⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4第二章有限长完整桩的一维模型定解问题及其解析解⋯⋯⋯⋯⋯⋯．52．1均匀土中一维桩土系统模型的定解问题及完整桩桩顶振动速度的时域、频域解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．52．2均匀土中一维完整桩解答的验证⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．1123均匀土中一维完整桩桩身、桩侧土、桩底土参数对桩顶振动速度、速度振幅谱和速度导纳曲线的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14第三章非均匀土中一维模型定解问题的半解析解与

5、有限差分数值解⋯．．323．1非均匀土中一维模型定解问题的半解析解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．323．2非均匀土中一维模型定解问题的有限差分数值解⋯⋯⋯⋯⋯．343．3理论结果与实测曲线的对比验证⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．353．4嵌岩桩的嵌岩深度与沉渣厚度问题的时域与频域探讨⋯⋯⋯⋯38第四章空间桩土系统模型的数值解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯454．1空间轴对称桩土系统模型及定解问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯454．2空间一般桩土系统模型及定解问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．484．3空间轴对称、一般桩土系统模型计算结果与一维有限差分计算结果的对比验证⋯

6、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．514．4空间桩土系统模型下嵌岩桩的嵌岩深度与沉渣厚度问题的时域与频域探讨⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯55第五章全文总结与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．595．1全文总结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．595．2展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．60参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．61插图清单图2．1均匀土中桩土系统模型剖面示意图⋯⋯⋯⋯．．．．⋯⋯⋯．．5图2．2归一化完整桩低应变实测曲线与一维理论计算曲线．⋯⋯⋯．．12图2．3归一化

7、完整桩实测速度曲线的振幅谱和计算的速度振幅谱⋯⋯13图2．4桩土系统的速度导纳曲线⋯．．．⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯．．13图2．5桩长不同时桩顶时域竖向振动速度曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．14图2．6桩土不同时桩土系统的速度振幅谱⋯⋯⋯⋯．．．⋯⋯⋯．．15图2．7桩土不同时桩土系统的速度导纳曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15图2．8桩身半径不同时桩顶时域竖向振动速度曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯16图2．9桩身半径不同时桩土系统的速度振幅谱⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯16图2．10桩身半径不同时桩土系统的速度导纳曲线⋯⋯．．．⋯⋯⋯．17图2．1l桩身密度不同时桩顶时域竖向

8、振动速度曲线⋯⋯⋯⋯⋯．．17图2．12桩身密度不同时桩土系统的速度振幅谱⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯18图2．13桩身密度不同时桩土系统的速度导纳曲线⋯⋯⋯．⋯⋯⋯18图2．14桩身波速不同时桩顶时域竖向振动速度曲线⋯⋯⋯⋯．．．．．19图2．15桩身波速不同时桩土系统的速