基于CPT的振动沉桩贯入分析理论模型

作     者：李卫超 庞玉麟 金易 杨敏 LI Weichao;PANG Yulin;JIN Yi;YANG Min

作者机构：同济大学土木工程学院上海200092 上海公路桥梁(集团)有限公司上海200433 

出 版 物：《湖南大学学报（自然科学版）》 (Journal of Hunan University:Natural Sciences)

年 卷 期：2021年第48卷第11期

页      面：185-194页

核心收录：

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 0701[理学-数学] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(41972275 41877236) 

主　　题：桥梁工程 振动沉桩 一维波动方程 静力触探试验 

摘      要：针对振动沉桩贯入预测问题,推导了基于一维波动方程的理论模型,建立了基于静力触探试验(Cone Penetration Test,CPT)结果的预测方法,编写了对应的计算程序,并通过实际工程案例进行了验证.在此基础上,探讨了桩锤工作频率、偏心力矩和配重对沉桩速度的影响.研究结果表明,该模型可较好地模拟桩的振动贯入过程;在桩的贯入过程中,桩身各位置最大拉应力一般小于最大压应力,桩身最大拉应力出现在沉桩结束时.此外,参数分析表明增加桩锤工作频率和偏心力矩均可有效提升桩锤沉桩能力和加快桩的贯入速率,如工作频率由30 Hz提高67%时,平均贯入速率可提高约170%;桩锤偏心力矩提高50%时,平均贯入速率可提高240%;相比于前两种方式,增加配重的方式起到的效果较为有限.