应力波在单桩和单桩—承台系统中传播的数值计算

作     者：同霄 

作者单位：兰州交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：赵德安;余云燕

授予年度：2012年

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

主      题：单桩基础 单桩-承台系统 瞬态响应 应力波 LS-DYNA 

摘      要：桩基础广泛应用于高层建筑、铁路、公路、桥梁、海洋平台和港口码头等众多工程领域。对桩基的质量检测,目前已经有成熟的理论和检测技术,但是桩基动力检测过程中激振参数的变化、桩身参数的变化以及桩周土(桩底土、桩侧土)参数的变化会对速度波信号产生什么样的影响并没有系统的研究。本文利用LS-DYNA动力分析程序,对单桩基础和单桩-承台系统进行以下研究： 1.首先介绍了一维波动理论在桩基动力检测过程中的应用,这为解释轴向速度波信号提供了理论依据,并介绍了LS-DYNA动力分析程序的特点和用途。 2.研究了单桩基础中,激振参数、桩身参数的变化对轴向速度波信号的影响。得出激振力越大,轴向速度波的波幅越大等结论。 3.分别探讨了桩底土和桩侧土的存在与否、以及土体物理参数变化对轴向速度波的影响,并和回传射线矩阵法推导出的理论公式、室内试验得到的数据做对比,验证了动力计算程序的正确性。得出桩周土的存在会使轴向速度波的波幅变小且出现速度负值等结论。 4.研究了单桩-承台系统中,桩身激振条件下,激振参数、桩身参数、承台参数的变化对轴向速度波的影响,明确弹性波在桩身中的传播过程。得出承台厚度、承台截面尺寸的变化对桩身轴向速度波几乎没有影响等结论。 5.研究了单桩-承台系统中,承台激振条件下,激振参数、桩身参数、承台参数的变化对轴向速度波的影响,明确弹性波在桩身中的传播过程。得出承台厚度、承台截面尺寸的变化都会在一定程度上影响轴向速度波的波形等结论。 6.总结了全文所做的工作,并提出进一步研究的建议。