浅论基桩动测纵波扭剪波综合分析

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1、华中科技大学硕士学位论文基桩动测纵波扭剪波综合分析姓名：田冬俊申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：王雪峰20070601华中科技大学硕士学位论文摘要应力波反射法简单易行，是目前最具代表性、应用最广泛的桩基动测方法。迄今为止，应力波反射法只涉及到一维纵波理论，现场测试中应用的也仅仅是纵波，然而纵波反射法判读桩身小缺陷、浅部缺陷等问题的能力仍存在局限性。扭剪波在桩身的传播特性与纵波接近，在桩身小缺陷、浅部缺陷处的反射较纵波明显。因此引入纵波扭剪波相结合，在对各种缺陷的定量分析中有广阔的应用前景。本文以特征线法为基础，依托VC++的MFC

2、类库编程对纵波扭剪波在桩身的传播进行了正模拟计算。计算表明，激振力脉冲宽度会影响应力波曲线判读缺陷的能力，且在相同情况下，脉冲宽度对纵波的影响较对扭剪波的影响更加明显。桩身材料阻尼和桩周土阻尼会引起纵波扭剪波的指数衰减，材料阻尼影响波形曲线的宽度和衰减程度，桩周土阻尼导致的波形衰减更为显著，且曲线的前端出现负向并上抬。随着形状因子的增大，缺陷反射波幅值与入射波幅值之比呈指数增加。本文还对相同情况下纵波扭剪波的传播情况进行了对比研究，研究表明，根据扭剪波曲线更容易判读小缺陷和浅部缺陷。通过单纯形法优化理论对实测曲线进行了拟合分析，得出的最佳

3、桩土参数比单纯的一维纵波拟合得出的桩土参数更加合理，并且给出了桩身耦合系数和桩底耦合系数。关于预应力管桩接头部位的反射问题，本文分析得出：当砼-钢阻抗比和焊缝面积满足一定的条件时，接头处的反射被削弱，几乎不可见。较大的激振力脉冲宽度也会让接头处反射减弱。关键词：基桩动测应力波拟合技术形状因子纵波扭剪波I华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTThemethodofreflectedstresswaveisthemostrepresentativeandmostwidelyuseddynamictestingmethodbecauseofi

4、tssimplicity.However,itmainlyadoptsthemethodofreflectedstresswavebasedonthetheoryofonedimensionallongitudinalwavebothinanalysisandfieldtesting.Whereasthediagnosisabilityofthesmalldefectandshallow-seateddefectofpilesstillexistlimitation.Thepropagationcharacteristicoftorsio

5、nalwavealongpileissimilartothatofthelongitudinalwave,butmoreelevatedindiagnosisofsmalldefectandshallow-seateddefect.Thereforetheintroductionofsynthesisanalysisoflongitudinalwaveandtorsionalwavehasabroadapplicationprospectforquantitativeanalysisofallsortsofdefects.Thepropa

6、gationcharacteristicsofbothlongitudinalwaveandtorsionalwavealongpilearesimulatedusingMFCprogrambasedoncharacteristiclinemethod.Theresearchsuggestedthatdiagnosisabilityofdefectsisinfluencedbytheimpulsewidthofexcitingforce.Besides,theeffectofimpulsewidthonlongitudinalwaveis

7、moresignificantlythanthatoftorsionalwaveunderthesamecondition.Meanwhile,Materialdampingandsoildampingwillcausetheexponentialdecayofreflection.Theformereffectsthewidthofcurveandattenuationdegree,afierceattenuationcanbecausedbythelatter.Withtheincreaseofshapefactor,theratio

8、ofdefectreflectionwavetoincidentwaveincreasesbyexponentiallaw.Acontraststudyonpropagationcharact