检索结果-内蒙古大学图书馆

土木工程学报 2014年第10期47卷 96-106页

作者：杨骁蒋志云上海大学上海200072

应用弹性理论和饱和多孔介质理论,将组合圆柱桩和饱和土层分别视为弹性介质和饱和黏弹性介质,考虑组合桩的径向变形以及饱和土层对组合桩身的水平径向力作用,研究饱和黏弹性土层中端承弹性组合圆柱桩的竖向稳态振动。在频率域得到组合... 详细信息

应用弹性理论和饱和多孔介质理论,将组合圆柱桩和饱和土层分别视为弹性介质和饱和黏弹性介质,考虑组合桩的径向变形以及饱和土层对组合桩身的水平径向力作用,研究饱和黏弹性土层中端承弹性组合圆柱桩的竖向稳态振动。在频率域得到组合圆柱桩竖向振动的轴对称解析解以及桩头复动力刚度的解析表达式,给出组合圆柱桩桩头动刚度因子和等效阻尼随激励频率的响应曲线,考察饱和土物性参数、模量比、桩长径比以及组合桩的内外径比等参数对桩头动刚度因子和等效阻尼的影响。结果表明:虽然组合圆柱桩精确轴对称解的桩头静刚度与经典Euler杆模型桩的桩头静刚度几乎相等,但是对于短粗组合圆柱桩,其轴对称模型动刚度因子和等效阻尼的幅值小于经典Euler杆模型桩的相应结果。并且,组合圆柱桩的内外径比对其动刚度因子和等效阻尼有显著影响。

关键词：饱和多孔介质桩-土动力相互作用组合圆柱桩轴对称解析解竖向振动参数研究

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桩与土非线性耦合扭转振动特性分析

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中国公路学报 2009年第5期22卷 41-47页

作者：尚守平任慧曾裕林余俊湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

在Novak边界层模型基础上,将桩周土分为非线性粘弹性内域和线弹性外域,采用随内域平均应变减小的等效剪切模量和增长的等效材料阻尼比近似考虑桩周土的非线性,并采用等效线性法对桩与土层耦合扭转振动进行了研究,得到了考虑桩-土动力相... 详细信息

在Novak边界层模型基础上,将桩周土分为非线性粘弹性内域和线弹性外域,采用随内域平均应变减小的等效剪切模量和增长的等效材料阻尼比近似考虑桩周土的非线性,并采用等效线性法对桩与土层耦合扭转振动进行了研究,得到了考虑桩-土动力相互作用的单桩桩顶扭转角及其扭转动力阻抗函数,然后通过算例对桩-土体系进行了扭转振动特性的参数分析。结果表明:桩顶激振扭转荷载的频率和幅值、外域土与桩的剪切波速比、内域土非线性范围以及桩长径比等因素对非线性土中单桩扭转动刚度和阻尼具有较大影响,所得结论为进一步研究桩-土-桥梁结构非线性动力相互作用机理提供了理论基础。

关键词：桥梁工程桩-土动力相互作用等效线性法耦合扭转振动动力阻抗函数非线性粘弹性

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水平振动荷载作用下支盘桩动力特性研究

水平振动荷载作用下支盘桩动力特性研究

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作者：吕冰河南科技大学

学位级别：硕士

随着支盘桩在工程中的广泛应用,相关的设计技术规程的制订,施工机械设备及工艺的逐渐成熟,支盘桩优越的经济技术性能逐渐被业内人士认同。支盘桩拥有特殊的截面特性,相对于普通等直径桩而言有较高的承载力、良好的抗震性和较低的沉降量... 详细信息

随着支盘桩在工程中的广泛应用,相关的设计技术规程的制订,施工机械设备及工艺的逐渐成熟,支盘桩优越的经济技术性能逐渐被业内人士认同。支盘桩拥有特殊的截面特性,相对于普通等直径桩而言有较高的承载力、良好的抗震性和较低的沉降量,以及较好的抗拔性能。目前为止对支盘桩的荷载传递机理、破坏性状、承载能力等性状的分析研究大都集中于水平或者竖向静载单独作用下,鲜有关于支盘桩水平振动荷载作用下的承载性状研究,且试验研究和理论分析资料都相对较少,但实际工程中支盘桩经常承受着水平振动荷载。本文采用试验研究和数值模拟相结合的方法对支盘桩的水平动荷载作用下的承载性能进行了相关分析和研究。开展的主要工作及结论:设计并制作了桩-土动力加载装置,包括模型桩及土箱的设计制作、动力荷载输入装置改装、竖向荷载的实现、采集仪器及测试元件的设置、荷载控制设备的选择等,并完成了室内土工试验,采集了相关数据。研究结果表明:水平振动荷载作用下,支盘桩能与土体形成刚度较大的共同作用体系,与直径桩相比具有更高的抗变形能力,其承载力及变形特性受激振荷载大小、激振频率大小、承力盘位置、竖向荷载等因素的影响。运用ABAQUS有限元软件建立模型,对承受水平振动荷载的模型桩受力状态进行了数值模拟,对影响支盘桩水平动承载性能的多种因素进行研究,结果表明:桩身参数对支盘桩单桩承载力有重要影响,承力盘的设置改变了桩身各截面抵抗外力的变形性能,具有良好的平衡桩身弯矩的能力,充分发挥了材料的性能,是对桩体的结构优化设计;另外,支盘桩的水平动承载力与桩周土的性状密切相关。研究结果为进一步支盘桩承载力研究提供新的技术手段和方法,对实际工程设计具有重要的理论和现实意义。

关键词：支盘桩桩-土动力相互作用水平振动模型试验 ABAQUS

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桩土动力分析中接触模型的研究

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岩土工程学报 2005年第6期27卷 616-620页

作者：王满生周锡元胡聿贤中国地震局地球物理研究所北京100081 北京工业大学抗震研究所北京100022

本文分析了目前常用ANSYS软件中土—结构动力作用中接触单元的工作机理,认为采用此软件中的接触单元对桩土动力接触分析会带来一定的误差。文中通过对桩—土—结构的动力相互作用简化分析中常用的Goodman接触单元的分析,在现有的Goodma... 详细信息

本文分析了目前常用ANSYS软件中土—结构动力作用中接触单元的工作机理,认为采用此软件中的接触单元对桩土动力接触分析会带来一定的误差。文中通过对桩—土—结构的动力相互作用简化分析中常用的Goodman接触单元的分析,在现有的Goodman单元的基础上加上阻尼成分,解决了Goodman单元只能考虑桩土之间力的传递,而不能考虑桩土动力相互作用中部分能量的耗散问题。通过分析比较,得出在中小地震作用下Goodman接触单元考虑阻尼后上部结构所受弯矩﹑剪力以及水平位移都有不同程度的降低。可见采用原来的Goodman单元分析高估了上部结构的受力和变形。

关键词： ANSYS接触单元 Goodman单元阻尼桩-土动力相互作用

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单桩水平动力阻抗计算模型研究

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哈尔滨工业大学学报 2007年第8期39卷 1220-1224页

作者：孔德森栾茂田凌贤长杜政哈尔滨工业大学土木工程学院大连理工大学土木水利学院辽宁大连116024 滕州市建兴基础工程有限责任公司山东滕州277500

运用土动力学和结构动力学原理,同时考虑地基土的成层非均质性、桩土界面的相对脱离效应和桩侧土的弱化效应,采用数理方程方法分别求解桩与土的振动方程,建立了水平荷载作用下单桩动力阻抗函数的计算方法,同时提出了一种改进的非线性动... 详细信息

运用土动力学和结构动力学原理,同时考虑地基土的成层非均质性、桩土界面的相对脱离效应和桩侧土的弱化效应,采用数理方程方法分别求解桩与土的振动方程,建立了水平荷载作用下单桩动力阻抗函数的计算方法,同时提出了一种改进的非线性动力W inkler计算模型,确定了模型中各物理元件的参数,通过对比分析验证了计算模型的合理性,从而为桩-土-上部结构耦合系统的非线性分析奠定了基础.

关键词：桩基水平动力阻抗相对脱离桩-土动力相互作用

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桩土动力分析中二维接触模型的研究

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工程力学 2007年第9期24卷 129-133页

作者：卢华喜尚守平余俊华东交通大学土木建筑学院江西南昌330013 湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

根据桩土动力相互作用中的接触界面特性,提出了考虑桩土分离、滑移以及桩基提离效应的二维接触模型的本构行为,推导了其相应的单元刚度矩阵,同时引入阻尼成分考虑了桩土动力相互作用中部分能量的耗散问题,并研究了二维接触单元的厚度选... 详细信息

根据桩土动力相互作用中的接触界面特性,提出了考虑桩土分离、滑移以及桩基提离效应的二维接触模型的本构行为,推导了其相应的单元刚度矩阵,同时引入阻尼成分考虑了桩土动力相互作用中部分能量的耗散问题,并研究了二维接触单元的厚度选择。通过算例分析,得出在中小地震作用下应用接触模型计算得到的上部结构的加速度反应、水平位移反应都较Goodman接触单元有不同程度的降低,且强震作用下的接触模型反映出了桩土动力相互作用中的桩土分离、滑移以及桩基提离效应。

关键词：桩-土动力相互作用接触面本构关系刚度矩阵阻尼

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非线性土中单桩竖向动力特性分析

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工程力学 2008年第11期25卷 111-115页

作者：尚守平任慧曾裕林余俊湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

在Novak边界层模型基础上,将桩周土分为非线性粘弹性内域和线性粘弹性外域,采用随内域平均应变减小的剪切模量和增长的材料迟滞阻尼比近似考虑内域的非线性粘弹性,采用等效线性方法对端承桩与三维土层的竖向耦合振动进行了研究,得到了... 详细信息

在Novak边界层模型基础上,将桩周土分为非线性粘弹性内域和线性粘弹性外域,采用随内域平均应变减小的剪切模量和增长的材料迟滞阻尼比近似考虑内域的非线性粘弹性,采用等效线性方法对端承桩与三维土层的竖向耦合振动进行了研究,得到了非线性土中单桩竖向动力阻抗函数。对动力特性进行算例分析,讨论了内域土非线性、桩长细比、桩-土刚度关系和密度比、材料阻尼、激振荷载幅值等因素对非线性土中单桩竖向动刚度和阻尼的影响,对进一步研究桩-土-结构动力相互作用机理具有理论价值和实践意义。

关键词：桩-土动力相互作用竖向耦合振动等效线性法非线性粘弹性动力阻抗函数

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分层土中单桩和群桩水平动力阻抗的统计特性

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岩土工程学报 2006年第5期28卷 582-586页

作者：黄斌高洪波武汉理工大学土木工程与建筑学院湖北武汉430070 中交第二公路勘察设计研究院湖北武汉430052

基于Winkler地基梁模型,提出了计算分层土中单桩动力阻抗的有限元方法。假设土的弹性模量为随机场,利用Neumann随机有限元法得到了单桩水平动力阻抗的统计特性。在分析了动力相互作用因子的统计特性后,推导了群桩的水平动力阻抗的统计... 详细信息

基于Winkler地基梁模型,提出了计算分层土中单桩动力阻抗的有限元方法。假设土的弹性模量为随机场,利用Neumann随机有限元法得到了单桩水平动力阻抗的统计特性。在分析了动力相互作用因子的统计特性后,推导了群桩的水平动力阻抗的统计表达式。最后通过算例分析,得到了一些有意义的结论。

关键词：动力阻抗桩-土动力相互作用随机场随机有限元

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大直径扩底灌注桩的地震反应特性

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地震工程与工程振动 2018年第3期38卷 194-202页

作者：高盟徐晓王滢晁明颂陈青生山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室山东青岛266590 山东科技大学土木工程与建筑学院山东青岛266590 新加坡国立大学土木与环境工程系新加坡119077

大直径扩底桩的地震反应分析对其抗震设计至关重要。本文采用ABAQUS有限元程序建立地震荷载作用下扩底桩-土-结构和普通等直径桩-土-结构动力相互作用体的三维有限元模型,分析大直径扩底桩与普通等直径桩地震反应的差异。桩周土采用Druc... 详细信息

大直径扩底桩的地震反应分析对其抗震设计至关重要。本文采用ABAQUS有限元程序建立地震荷载作用下扩底桩-土-结构和普通等直径桩-土-结构动力相互作用体的三维有限元模型,分析大直径扩底桩与普通等直径桩地震反应的差异。桩周土采用Drucker-Prager弹塑性模型以考虑土体的非线性,桩体采用线弹性模型,桩与桩周土之间设置非线性接触。输入Imperial Vally地震波,对两种桩基的地震反应进行了数值计算,分析了桩土模量比、软夹层、上部质量等因素对桩基地震反应的影响。结果表明:与普通等直径桩相比,扩底桩的抗震性能没有明显提高,扩底直径对抗震性能影响不大,增大扩底桩直径,并不能提高扩底桩的抗震性能;上部结构的质量及桩土模量比对桩基的动力响应影响显著。

关键词：大直径扩底桩地震荷载桩-土动力相互作用地震反应

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饱和粘弹性土层中端承桩纵向振动的轴对称解析解

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应用数学和力学 2010年第2期31卷 180-190页

作者：杨骁潘元上海大学土木工程系上海200072

基于弹性和饱和多孔介质理论,将桩和饱和土层分别视为单相弹性介质和饱和粘弹性介质,利用Helmholtz分解和变量分离法,在频率域研究了饱和粘弹性土层中端承桩纵向振动的动力特性,给出了饱和粘弹性土层中桩纵向振动时动力响应的轴对称解... 详细信息

基于弹性和饱和多孔介质理论,将桩和饱和土层分别视为单相弹性介质和饱和粘弹性介质,利用Helmholtz分解和变量分离法,在频率域研究了饱和粘弹性土层中端承桩纵向振动的动力特性,给出了饱和粘弹性土层中桩纵向振动时动力响应的轴对称解析解及桩头复刚度的解析表达式.通过数值计算,给出了桩头动刚度因子和等效阻尼随激励频率的响应,考察了饱和土物性参数、桩土模量比、桩长径比、桩Poisson比等参数对桩头刚度因子和阻尼的影响.研究表明:由于考虑了桩的径向变形效应以及饱和粘弹性土层对桩的径向力作用,轴对称精确解的桩头动刚度因子和阻尼分别与经典Euler-Bernoulli杆模型桩的桩头动刚度因子和阻尼有较大的区别,特别是在若干激励频率处.因此,经典Euler-Bernoulli杆模型桩的适用性具有一定的局限,更加精确的分析应采用三维精确模型.

关键词：饱和多孔介质桩-土动力相互作用轴对称解析解纵向振动参数研究

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