基于低应变反射波法力锤性能的匹配研究

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1、广东工业大学硕士学位论文低应变反射波法力锤性能的匹配研究姓名：雷正辉申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：陈久照;史宏彦20070501摘要摘要低应变动力测桩技术具有周期短、耗资少以及对桩身质量检测效果明显等优点，所以日益受到土木工程界的关注和欢迎，它具有的实际意义和前景是不言而喻的。目前国内外对反射波法力锤性能与激励脉冲的关系缺乏系统定量的研究，对力锤选择缺乏针对性，低应变桩顶缺乏深入分析计算。以经验和其他检测方式对比估计对检测结果进行判断，影响了试验的精度。反射波法动测桩中激振源对实测效果的

2、影响十分明显，与测试其它环节间存在的匹配关系也非常重要，解决好这些匹配，才能得到真正有效的合理信号。以经验和其他检测方式对比估计对检测结果进行判断，影响了试验的精度。本文在东南大学童小东教授提出的单位脉冲荷载法和广东省建筑科学研究院陈久照教授研究桩锤匹配的方法作为有限元模拟的理论基础，从理论上系统分析力锤各组成部分与激励脉冲的关系；分析振动振源脉冲宽度与力锤锤体材质(弹性模量、硬度、接触面积、质量等)之间的定量关系；用有限单元法分析桩顶浅都三维状态下任一点对激励脉冲的响应，分析激振源与桩浅部缺陷的关

3、系。本文主要运用有限元分析程序ANSYSlO．0／LS．DYNA模拟低应变桩、锤瞬态撞击时桩振动过程，以获得完整的大直径混凝土灌注桩浅部任一质点的响应参数(包括质点振动位移、振动速度、振动加速度等的响应时程曲线)，掌握反射波曲线特性；通过改变激振源的性质(即密度、弹性模量、泊松比)，分析锤参数(弹性模量、冲击面积、材料厚度、主瓣频宽)对低应变测桩精度的影响。最后，以广东省建筑科学研究院地基室通过改变激振源的工程检测实例加以对比，设计出一套标准力锤，来达到改善工程检测精度的目的。关键词：浅部缺陷；弹性

4、波；脉冲响应；单位脉冲荷载法；动力分析三奎三些奎兰矍圭兰竺丝耋ABSTRACTLowstraindynamic—testpiletechniquehasvirtueofshortperiod，lowexpenseanddistincttesteffect，SOitisnowmoreandmorenoticedandwelcomedbycivilengineer，it’sfactmeaningandforegroundiswentwithoutsaying．Atpresent，theinsideand

5、outsideofthecountrylackthequantitativeresearchontherelationshipsbetweenReflectivewave’Shammerpropertyandstimulatingimpulse，lackpertinencyofchoosinghammer，lackin·depthanalysisandcalculateoflowstrainpiletipshallow．Judgethetestresultoncomparingestimateexp

6、erienceandothertestwayseffectstheexperimentprecise．ThisreportintheorybasesunitpulseloadwayfromProfXiaodongtongofSoutheastuniversityandresearchingwaysofmatchinghammerwithpilefromProfChengJiuzhaoofGuangdongarchitectureandscienceacademeasthefiniteelements

7、imulation，systemicanalysestherelationshipsbetweeneachpartofthehammerwithstimulatingpulse，analysesthequantitativerelationshipsbetweenthepulsewidthofvibrationsourceandthehammerparameters(elasticsmodule，rigidity，contactareaandmass，etc)，atthesametime，itana

8、lysesanypoints’responsetopulseinthepiletipandshallowpartbyusingthree-directionfiniteelement，analysestherelationshipsbetweenthesourceofstimulatingvibrationwithpileshallowflaw．ThisreportmainlyUSeSfiniteelementanalysisprogramANSYS10．0一／LS—