基桩动测中沉渣反应的仿真研究

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1、华中科技大学硕士学位论文基桩动测中沉渣反应的仿真研究姓名：刘启林申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：王雪峰20080604摘要作为桩基础施工中常见的一种质量问题，桩底沉渣的存在往往会降低桩基础承载力并增大建筑物的沉降。关于桩底沉渣在基桩动测信号中的反映，目前尚缺乏系统分析与理论总结。本文借助有限元软件对这一问题进行了仿真分析，归纳出一些可用于工程实测的规律和建议。论文首先就脉冲波在沉渣中的传播规律进行了理论分析，得到无土体作用下的理论解。然后使用显式动力分析程序LS-DYNA作为仿真计算工具，建立桩土系统的有限元模

2、型。通过有土体作用和无土体作用下的对比分析，总结出土体作用对桩顶响应信号的影响。对于动测信号中沉渣反应的分析，本文主要就两方面内容进行了仿真研究：其一是考察了桩底沉渣本身性质改变对桩顶响应信号的影响，讨论了沉渣软弱程度和沉渣厚度改变时，桩顶时域及频域信号的变化规律，并与理论解进行了对比；其二是考察了桩底沉渣对不同性质桩顶激励的反应，讨论了激励幅值和脉冲宽度改变时，桩顶时域及频域信号的变化规律，从而得出了激励方式的选择方法。最后根据理论分析的结论和仿真计算的结果提出了桩顶响应信号的分析建议，并将所得结论与工程实例加以对比验

3、证。本文就桩底沉渣对基桩完整性检测信号的影响进行了较深入的仿真研究，具有一定的理论及工程实际价值。关键词：有限元基桩检测桩底沉渣激振力脉冲幅值脉冲宽度IAbstractThepilebottomsediment,asacommonqualityproblemintheprocessofpilefoundationconstruction,willreducethepilefoundation'sbearingcapacityandincreasetheconstruction'ssubsidence.Sofar,ther

4、earelackofsystemanalysisandtheoreticalsummaryaboutthedifferencesinthepiles'dynamictestsignalmadebythepilebottomsediment.Thisthesishasdonesomesimulationanalysistothisquestionwiththeaidofthefiniteelementsoftware,andthensummarizedsomerulesandsuggestionsthatcanbeused

5、intheprojectexample.Inthethesis,thetheoreticalanalysisonthepulsewaveinpilebottomsedimenthasfirstbeencarriedon,andthetheoreticalsolutionwithoutsoilisobtained.Thenthemodelofthepile-soilsystemhasbeenestablishedbyusingtheexplicitdynamicanalyzingprogramLS-DYNA.Through

6、thecomparativeanalysisofthemodelwithsoilandtheonewithoutsoil,thesoil'sinfluencetothepiles'dynamictestingsignalissummarized.Accordingtothepilebottomsedimentresponseinthepiles'dynamictestsignal,thisthesishasmainlyconductedthesimulationresearchontwoaspects:First,dis

7、cussingthevariationofthepiles'dynamictestsignalwhenthestrengthandthicknessofpilebottomsedimentchange,andcontrastingwiththetheoreticalsolution;Second,discussingthevariationofthepiles'dynamictestingsignalwhenthepulseamplitudeandpulsewidthofimpactforcechange,fromwhi

8、chsomeimpactingmethodsaresuggested.Finally,theconclusionsareconfirmedbytheprojectexample.Inthisthesis,theinfluenceofpilebottomsedimenttothepiledynamictestsigna