均质土中部分埋入承台—单桩系统瞬态波动响应研究

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1、、ＴＵ４７３公开中图分类号：密级；ＵＤＣ：：本校编号菊Ｗ义適义肇硕±学位论文均质上中部分埋入承台－单植论文题目：系统瞬态波动响屋研究研究生姑名小录０２１２２８５：彭学号；学校指导教师姓名：余＾燕职称：教授王学硕壬专业道路与铁道工程申请学位等级：：２０１５．０４论文答辩日期２０１５．０６论文提交日期：；独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加Ｗ标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含获得兰

2、州交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名；Ｊ寺签字日期；兴店丰＾月／，日＾学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州交通大学有关保留。、使用学位论文的规定特授权兰州巧通大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）、」、為似学位论文作者签名；豕若导师签名：Ａ

3、签字＾日期：兴／Ｓ年＾月／／日签字日期：兴＞（王年月／／日硕士学位论文均质土中部分埋入承台-单桩系统瞬态波动响应研究StudyofTransientWaveResponseofCushioncap-SinglepileSystemBuriedPartiallyinHomogeneousSoil作者姓名：彭小录学科、专业：道路与铁道工程研究方向：岩土与地下工程学号：0212285指导教师：余云燕完成日期：2015.2兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity兰州交通大学硕士学位论文摘要桩基础被广泛应用于各种具有高承载力要求的工程构筑物，对于桩基的质量

4、检测，目前已有较为成熟的研究成果，并在工程实践中得到广泛应用。对桥梁、码头和海洋平台以及已有结构物下的桩基的研究还比较少，当已有结构物的桩基受到桩基或使用时间较长，要对其安全性、完整性进行检测时往往有较大困难，而这类桩基可以简化为部分埋入承台-单桩系统，对其施加斜向激振力来研究。本文利用回传射线矩阵法对均质土中部分埋入承台—完整单桩系统、变截面单桩系统、变模量单桩系统在斜向激振作用力下的时域响应进行了研究。首先研究均质土中部分埋入承台—完整单桩系统的瞬态波动响应，桩与土相互作用采用Winkler地基模型，用一个弹簧和一个与速度有关的阻尼器以平行方式耦合来模拟桩土之间的相互作

5、用，考虑土体阻尼和桩身材料阻尼，桩材阻尼为粘性阻尼，与桩身的应变速度成正比，建立纵波波动方程。挠曲波在桩土系统中传播，桩与土相互作用采用Winkle-r模型。选择Timoshenko梁理论为挠曲波在桩土系统（或杆件）中的传播模型，建立挠曲波波动方程。对均质土中部分埋入承台-完整单桩系统在斜向冲击力作用下的初期瞬态响应进行了研究，利用回传射线矩阵法，研究激振力方向（水平作用、斜向作用）对接收点的瞬态波动响应的影响，进一步分析激振力作用的角度、桩身材料阻尼大小、桩的外露长度对接收点瞬态响应的影响。研究表明斜向作用力与水平方向的夹角越大，轴向速度波波幅越大，横向波、剪力波、弯矩波

6、波幅越小；桩的外露长度对反射波影响较小。其次，研究均质土体中部分埋入承台-变截面单桩系统在斜向冲击力作用下的瞬态波动响应，利用回传射线矩阵法，对部分埋入承台—变截面单桩系统在斜向冲击力作用下的轴向速度波、横向速度波、剪力波、弯矩波进行了计算分析，将部分埋入承台—完整单桩系统和变模量单桩系统的时域响应曲线进行了对比；进一步分析了缺陷长度、缺陷程度、缺陷埋深、脉冲宽度等因素对接收点瞬态波动响应的影响。研究表明均质土中部分埋入承台-缺陷单桩系统的波动响应与完整单桩系统有较大区别；均质土中部分埋入承台-扩颈单桩系统和缩颈单桩系统在缺陷单元节点处的反射波波的方向相反；缺陷程度越大，缺

7、陷单元节点的反射波波幅越大；缺陷埋深越大，缺陷单元节点的反射波到达接收点的时间越迟。再次，用减小杨氏模量的方法来模拟桩身离析，对部分埋入承台—变模量单桩系统I均质土中部分埋入承台-单桩系统瞬态响应研究在冲击力作用下的初期瞬态响应进行了研究，将均质土中部分埋入承台-完整单桩系统和变模量单桩系统的时域响应曲线进行了对比；进一步分析了缺陷长度、缺陷程度、缺陷埋深、缺陷长度、脉冲宽度等因素对接收点瞬态波动响应的影响。研究表明经过缺陷单元的均质土中部分埋入承台-变模量单桩系统的轴向速度波的到达时间有所延迟；缺陷埋深不同，对土