浅谈波浪力作用下桩土系统的动力反应分析

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1、东南大学硕士学位论文波浪力作用下桩土系统的动力反应分析姓名：孙巍峰申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：龚维明20070601波浪力作用下桩土系统的动力反应分析，硕士研究生：孙巍峰指导教师：龚维明教授东南大学土木工程学院摘要桩基础由于具有高承载力和低沉降的特点，在公路桥梁建设中被大量使用。海工结构的桩基础承受相当大的波浪、潮流等形式的水平动荷载，如果设计不当将会导致结构的破坏。因此，研究桩在随机波浪荷载作用下韵动力反应闻题具有重要的理论价值和实际意义。在调研了国内外大量文献的基础上，本文运用概率分析方法，阐述了基于Momon方程的潮流影响下随机波浪力的计算方法；简单介绍了线性系

2、统的概念；基于Winlder动地基梁模型，运用传递矩阵法编制了MATLAB程序。对随机波浪力作用下桩土系统的动力反应进行了求解。进行了波浪、潮流力作用下的桩身应力观测和单桩振动频率测试试验；利用上述计算程序计算了实际工程中的三根单桩在随机波浪力作用下的动力反应，并与实测值进行了对比分析。讨论了潮流速度、桩径、桩底约束条件、阻尼比、惯性力项和桩周土性等因素对波浪力以及波浪力作用下桩土系统动力反应的影响。得到一些定性结论，对工程设计具有一定参考价值。采用有限元软件ANSYS，分析了波浪力作用下单桩的一些动力特性。关键词：波浪力，动力反应，桩基础，概率分析，传递矩阵ABSTRACTANA

3、LySISOFDYNAMICRESPONSEOFSOIL．PILESYSTEMSUBJECTEDTOⅥ硝ⅣEFORCESupervisor：ProfessurGongWei-miagCoUegeofCivilEarns-ring,SoutheastUniversityBecauseofthehighcapacityandlowsettlementcharacteristics，pilefoundationhasbeenwidelyusedinhighwayandbridgeconstruction．Thepilefoundationofoceanstructuresbearsalo

4、tofwaves，tideandotherformsofdynamicload．Ifthepilefoundationispoorlydesign乩structurewillbeleadtothedes虮lcbonTherefore．thestudyofthedynamicresponseofrandomwaveloadingpileshasgreattheoreticalandpracticalsignificance．。Basedonagreatamountofrefcreace，usedtheprobabilisticanalysis，amethodforcalculatin

5、grandomwaveforceconsideringtheinfluenceoftideWaSt斌ablishedbased011Morisonequationinthispaper．Theconceptoflinearsystemsisin仃oduced．Based011theBeam-un-Dynamic-Winider-Foundation(BDWF)model，thedynamicresponseofthesoil-pilesystemsubjectedrandomwaveforceissolvedbyMATLABprogramusingWansfer-matrixmet

6、hod．s廿船softhepilesubjectedtowaveandtideforceWaSobservedandvibrationfrequencyofsinglepilewastusted．．ThedynamicresponseofthreepriesinactualprojectimderrandomwaveforceWascalculatedbytheaboveprogramandcomparedwiththemeasuredvalues．Somefactorsw懿discussed,whichinfluencedwaveforceandthedynamicrespons

7、eofwaveloadingsoil-pilesystem,suchasU'cndratio，pilediameter,consll"ailEofthebottomofpile，dampingratio，inertialforce，propertiesofthesoilaround硼eandsoonFinitedementanalysiswasappliedtostudydynamiccharacteristicsofsinglepilesubjectedtowave