基于基桩缺陷量化分析中桩土相互作用阻尼的研究

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1、天津大学硕士学位论文基桩缺陷量化分析中桩土相互作用阻尼的研究姓名：胡志广申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：王建华20060101中文摘要如何快速准确的检验基桩的桩身质量，并给出客观定量的评价是目前桩基无损检测中的一个热点研究问题，国内外学者一直在努力探讨解决问题的方法。在目前的基桩完整性检测中，基桩缺陷程度的定量化仍是一个尚未解决的关键问题，针对这种情况，本文做了以下几方面的工作。通过建立桩土相互作用的计算模型得到均质土中完整桩在瞬态力作用下的定解问题，用分离变量法解这个定解问题，得到均质土中完整桩任意质点的瞬态响应解析解。在此解析解的基础上通过编制Matlab计算程序进行分析，得到桩

2、身应力波衰减规律，为桩土作用阻尼系数的试验研究奠定了理论基础。利用弹性体的撞击理论，给出了基桩低应变试验冲击力脉冲的解析解。在此解的基础上分析了力锤脉冲与力锤参数的关系，并通过分析桩的主振频率与传感器的工作频率之间的关系，给出模型桩实验所需要的合理桩长。通过不同桩侧土中桩土相互作用低应变反射波试验，研究不同桩周土情况下桩土作用阻尼系数的变化规律。建立不同桩周土中竖向应力与阻尼系数之间的相关关系，从而得到桩周土阻尼的分布情况。为基桩缺陷程度量化分析提供可靠的参数。将得到的桩周土中竖向应力与阻尼系数之间的相关关系代入基桩缺陷程度量化分析模型中，以检验试验成果。关键词：桩基无损检测桩土相互作用桩基缺

3、陷量化分析桩土相互作用阻尼系数ABSTRACTHowtodetectthepileintegrityexactlyandquicklyisadifficultprobleminquantitativeanalysisofpiledefects．AsaproblemunsolvedSOfar,manyscholarsprobeintoit．Tosolvetheproblem，followingresearcheshavebeendone．Instantaneousresponseanalyticequationsoftheintegratedpileareobtainedfromthemodel

4、ofpile—soilinteraction．Instantaneousresponseanalyticsolutionsinhomogenoussoilareobtainedalongthepilebysolvingtheanalyticequationsusingseparationofvariables．Thedegradationofstresswavea10ngpilesisanalyzedonthesolutionbyaMatlabprogramming,whichsupplytothetheorybasisforthefollowinglaboratoryexperiments．

5、Analyticsolutionsofimpulseforceimpulsioninlow-strainexperimentareobtainedbythecollisiontheoryofelasticmass．Basedonthesolutionstherelationshipbetweenhammerimpulsionandparametersareanalysised．Itisobtainedthatthelengthofpileinmodelexperimentsbyanalysisingtherelationshipbetweenmasterfrequencyofpileandop

6、eratingfrequencyofsensor．Laboratorytestsofpile--soilinteractionatlow-·strainhavebeenconductedinthesand，thesiltandthesiltyclayoftwodifferentWatercontentstodeterminethedampingcoefficient．Thecorrelationbetweenthedampingcoefficientandoverburdenpressofstrataaroundpileisestablished．Thecorrelationiscombine

7、dwithaboveanalysismethodtoestablishthemodelquantitativelyanalyzingthedefectsofpiles．Itissubstitutedintothequantitativeanalyzingmodelofthedefectspilestovehfytheexperimentalresultsthatcorrelationbetween