流变性饱和黏土地层中端承桩的小应变纵向振动响应研究

作     者：王立安 柳行 冯一帆 侯小强 

作者机构：兰州交通大学土木工程学院 青岛地铁运营有限公司 

出 版 物：《振动工程学报》 (Journal of Vibration Engineering)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：081401[工学-岩土工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：甘肃省自然科学基金资助项目(22JR11RA155) 兰州交通大学青年科学基金资助项目(1200061136) 

主　　题：饱和黏土 流变效应 端承桩 振动响应 

摘      要：利用分数阶导数修正Zener标准流变固体模型，考虑桩周饱和黏土的流变效应构建桩-土系统纵向耦合振动模型。采用Laplace变换和势函数分解方法推导系统动力控制方程的频域解析解，再通过Laplace数值反演得到桩顶瞬时激励下的时域响应。利用退化模型和有限元模型对本文方法的有效性进行验证，而后通过数值算例分析了流变性饱和黏土地层中桩基动刚度、动阻尼的频域特征，以及桩顶瞬时激励下的振动响应。研究发现，流变性饱和黏土地层中桩基的动刚度和动阻尼在频域中的波幅减小，而且随频率的增速减缓；大直径桩与桩周土的接触面积更大，其动刚度和动阻尼受土体流变性的影响更明显；流变性饱和黏土地层中桩基的脉冲响应幅值减小，桩径越小，响应幅值受土体流变性的影响更明显。