考虑黏性的液化土中水平振动桩基桩顶阻抗研究

作     者：黄娟 胡钟伟 余俊 李东凯 HUANG Juan;HU Zhong-wei;YU Jun;LI Dong-kai

作者机构：中南大学土木工程学院湖南长沙410075 

出 版 物：《岩土力学》 (Rock and Soil Mechanics)

年 卷 期：2023年第44卷第5期

页      面：1445-1456页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081401[工学-岩土工程] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0903[农学-农业资源与环境] 0814[工学-土木工程] 0701[理学-数学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(No.51008311)。 

主　　题：液化土 黏性流体 水平振动 桩基 桩顶阻抗 

摘      要：建立了三维黏性流体-桩-土体相互作用分析模型,对简谐激振水平动荷载作用下的液化土中桩基振动响应问题进行解析研究。将桩周液化土体视为黏性不可压缩流体,建立流体运动方程,利用亥姆霍兹分解和分离变量法并结合流体边界条件和桩-流体位移、速度连续条件及桩身边界条件,求得了黏性流体动压力及流体速度势解析表达式,从而得到桩身阻力表达式。用饱和多孔介质模型模拟饱和未液化土层,在已有饱和未液化土层振动响应解析解的基础上,推导得出上覆黏性液化流体,下层土体为饱和未液化土中水平振动桩基桩顶阻抗解析解。与已有的水中悬臂梁自由振动解析解对比,验证提出的模型解的正确性,最后分析了流体黏滞系数、桩长、桩土模量比对桩顶阻抗的影响。结果表明,忽略液化土体的黏性特征会高估桩基础桩顶的刚度阻抗,低估其阻尼阻抗。