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基于Rayleigh-Love杆理论的非均质土中大直径桩纵向振动（英文）

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Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering) 2016年第12期17卷 974-988页

作者： Zhen-ya LI Kui-hua WANG Wen-bing WU Chin Jian LEO MOE Key Laboratory of Soft Soils and Geoenvironmental Engineering Zhejiang University Research Central of Coastal Urban Geotechnical Engineering Zhejiang University Engineering Faculty China University of Geosciences School of Computing Engineering and Mathematics University of Western Sydney

目的：研究大直径桩横向惯性效应对其动力响应的影响以及与土体径向非均质性的关系。创新点：1.采用Rayleigh-Love杆模型模拟大直径桩,考虑其横向惯性效应;2.所建立的桩土相互作用模型能同时考虑土体的竖向成层性和径向非均质性。方法... 详细信息

目的：研究大直径桩横向惯性效应对其动力响应的影响以及与土体径向非均质性的关系。创新点：1.采用Rayleigh-Love杆模型模拟大直径桩,考虑其横向惯性效应;2.所建立的桩土相互作用模型能同时考虑土体的竖向成层性和径向非均质性。方法：1.采用Rayleigh-Love杆模型模拟大直径桩,建立桩土体系纵向振动控制方程（公式（1）和（4））;2.通过求解方程,得到桩顶纵向振动频域响应解析解（公式（15））和时域响应半解析解（公式（16））;3.通过参数分析的方法,研究横向惯性效应对桩顶响应的影响以及与桩身参数和桩周土径向非均质性的关系（图2～9）;4.通过与工程实例的对比,证明本文解的合理性（图11）。结论：1.考虑横向惯性效应时,桩底反射信号后移,导致桩的计算长度大于其实际值;2.横向惯性效应的影响程度随着桩身半径、泊松比、桩周土软化范围和软化程度的增大而增强,随着桩身混凝土强度等级、桩周土硬化范围和硬化程度的增大而减弱;3.考虑横向惯性效应时的计算曲线与实测曲线更为吻合。

关键词：大直径桩纵向振动横向惯性效应 Rayleigh-Love杆模型非均质土

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基于三维虚土桩模型的大直径桩纵向振动研究

湖南大学学报（自然科学版） 2022年第7期49卷 158-167页

作者：孟坤崔春义王本龙李静波王坤鹏山东科技大学交通学院山东青岛266590 大连海事大学交通运输工程学院辽宁大连116026

为分析大直径浮承桩纵向振动特性,基于黏弹性连续介质理论同时考虑桩身和桩底土的三维波动效应,提出了一种三维虚土桩模型.首先,采用拉普拉斯变换和分离变量法求解得到桩身和桩底虚土桩的位移基本解;然后,结合桩-土及桩-虚土桩完全耦合... 详细信息

为分析大直径浮承桩纵向振动特性,基于黏弹性连续介质理论同时考虑桩身和桩底土的三维波动效应,提出了一种三维虚土桩模型.首先,采用拉普拉斯变换和分离变量法求解得到桩身和桩底虚土桩的位移基本解;然后,结合桩-土及桩-虚土桩完全耦合条件,推导得出大直径桩桩顶动力阻抗解析解,并通过与已有解答对比分析验证了推导所得解析解的合理性和准确性;最后,利用数值算例分析了桩顶径向位置及三维虚土桩参数对大直径浮承桩桩顶动力阻抗的影响.计算结果表明:大直径桩顶动刚度和动阻尼呈现由桩中心向桩边缘减小的趋势,且桩长径比越小桩顶动力阻抗的这种径向不均匀性越明显;对于大直径桩忽略桩身径向波动效应会过高估计桩顶动力阻抗的振幅和频率,不利于桩基抗振防振设计;三维虚土桩模型不仅对于大直径浮承桩纵向振动问题具有更好的适用性,而且可以通过调整虚土桩参数将其应用于端承桩动力特性分析中.

关键词：大直径桩纵向振动连续介质理论三维虚土桩解析解

考虑横向惯性效应时非均质土中大直径桩纵向振动特性及其应用

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岩石力学与工程学报 2017年第1期36卷 243-253页

作者：李振亚王奎华浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室浙江杭州310058 浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心浙江杭州310058

基于Rayleigh-Love杆模型,研究考虑横向惯性效应时非均质土中大直径桩纵向振动特性。首先,采用虚土桩模型模拟桩底土对桩的支承作用,通过径向圈层间的剪切复刚度传递,考虑施工扰动造成的桩周土的径向非均质性;然后,将桩与虚土桩假设为Ra... 详细信息

基于Rayleigh-Love杆模型,研究考虑横向惯性效应时非均质土中大直径桩纵向振动特性。首先,采用虚土桩模型模拟桩底土对桩的支承作用,通过径向圈层间的剪切复刚度传递,考虑施工扰动造成的桩周土的径向非均质性;然后,将桩与虚土桩假设为Rayleigh-Love杆,建立其纵向振动控制方程,通过Laplace变换和阻抗函数递推方法,得到桩顶频域响应解析解,并通过Fourier逆变换得到桩顶时域响应半解析解;在此基础上,通过参数分析的方法,研究横向惯性效应对大直径桩纵向振动特性的影响以及与桩–土参数之间的关系;最后,将理论计算结果与现场实测曲线进行对比,验证了本文解的合理性。

关键词：桩基工程大直径桩纵向振动横向惯性效应虚土桩径向非均质复刚度传递模型

考虑横向惯性效应时饱和土中大直径桩的纵向振动研究

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振动与冲击 2018年第2期37卷 163-168页

作者：龚志超杨冬英苏州科技大学土木工程学院江苏苏州215011

基于饱和多孔介质理论,对均质饱和土中大直径桩的纵向振动特性进行了研究。利用Novak薄层理论和饱和土多孔介质理论获得大直径桩侧土体复刚度;根据桩侧土与桩连续接触条件,考虑横向惯性效应,将大直径桩等效为Rayleigh-Love杆,建立起大... 详细信息

基于饱和多孔介质理论,对均质饱和土中大直径桩的纵向振动特性进行了研究。利用Novak薄层理论和饱和土多孔介质理论获得大直径桩侧土体复刚度;根据桩侧土与桩连续接触条件,考虑横向惯性效应,将大直径桩等效为Rayleigh-Love杆,建立起大直径桩和土的耦合动力方程,利用Laplace变换求解大直径桩与土耦合动力方程得出均质饱和土中桩顶阻抗函数和导纳函数的解析解;利用卷积定理和Fourier逆变换得出桩顶速度时域响应函数的半解析解;最后分析了桩和土的相关参数对桩顶频域和时域响应函数的影响,并在低频范围内分析了相关参数对桩顶复刚度的影响,为饱和土中桩基的动力检测提供了新的理论依据。

关键词：横向惯性效应桩动力响应拉普拉斯变换饱和多孔介质大直径桩

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波在大直径桩中传播的三维效应现象

岩石力学与工程学报 1998年第4期17卷 434-439页

作者：黎正根龚育龄华东地质学院

论述了在动力检测大直径桩中的三维效应现象，对大直径桩的几何弥散现象和横向惯性效应进行了分析和探讨，指出了由于三维效应，在大直径桩的动力检测中应注意的几个问题。

关键词：大直径桩三维效应现象几何弥散动力检测桩基

三维波动土中考虑桩身变截面与桩周土相互作用的大直径桩的动力特性

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岩石力学与工程学报 2017年第2期36卷 496-503页

作者：王奎华高柳吴君涛肖偲浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心浙江杭州310058 浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室浙江杭州310058

采用Voigt体来模拟桩身变截面与土的相互作用,得到了三维波动土中考虑变截面与土相互作用的大直径桩–土作用模型。对桩身变截面处的应力平衡和应变连续条件进行拉普拉斯变换,得到修正的阻抗函数递推法。桩周土采用考虑径向和纵向波动... 详细信息

采用Voigt体来模拟桩身变截面与土的相互作用,得到了三维波动土中考虑变截面与土相互作用的大直径桩–土作用模型。对桩身变截面处的应力平衡和应变连续条件进行拉普拉斯变换,得到修正的阻抗函数递推法。桩周土采用考虑径向和纵向波动的三维轴对称模型,桩身采用黏弹性Rayleigh-Love杆来考虑大直径桩的横向惯性效应。结合修正的阻抗函数递推法,通过求解桩土动力平衡方程得到了桩顶的速度频响的解析解和瞬态激振下速度时域响应的半解析解。通过参数分析,将所得解与忽略桩身变截面与土相互作用的解进行对比,并分析有关参数与变截面与土相互作用的耦合作用。

关键词：桩基础变截面相互作用横向惯性效应大直径桩修正的阻抗函数递推法

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大直径桩的竖向承载性能研究

岩土工程学报 2002年第4期24卷 491-495页

作者：胡庆立张克绪哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090

提出了一个现场静载试验与理论分析相结合确定大直径桩竖向承载性能的方法。该法先进行小直径桩静载试验 ,静载试验的目的是确定理论分析模型的参数 ,因此 ,必要时可分段进行试验 ;然后采用理论分析及逐步调整参数的方法拟合试验资料 ,... 详细信息

提出了一个现场静载试验与理论分析相结合确定大直径桩竖向承载性能的方法。该法先进行小直径桩静载试验 ,静载试验的目的是确定理论分析模型的参数 ,因此 ,必要时可分段进行试验 ;然后采用理论分析及逐步调整参数的方法拟合试验资料 ,确定出理论分析模型的参数 ;最后考虑试验代表性及尺寸效应修正模型参数 ,并用于大直径桩的理论分析 ,确定其承载性能。应用上述方法研究了松花江某斜拉桥大直径桩的竖向承载性能。

关键词：大直径桩竖向承载性能静载试验模型参数拟合分析

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大直径桩荷载与沉降关系的改进离散灰色模型

工业建筑 2009年第S1期39卷 804-807页

作者：陈似华杨果林蒋建清中南大学土木建筑学院长沙410075 湖南城市学院土木工程学院湖南益阳413000

大直径桩荷载与沉降关系曲线一般为缓变形,未必符合指数曲线特性,很可能服从其他非线性特性,为此对离散灰色DGM(1,1)模型进行拓展,建立了非线性离散灰色模型。以此模型为基础利用优化理论求出初始迭代点,提高了非线性离散灰色模型的精... 详细信息

大直径桩荷载与沉降关系曲线一般为缓变形,未必符合指数曲线特性,很可能服从其他非线性特性,为此对离散灰色DGM(1,1)模型进行拓展,建立了非线性离散灰色模型。以此模型为基础利用优化理论求出初始迭代点,提高了非线性离散灰色模型的精度。利用该模型预测大直径桩荷载与沉降曲线,预测值与试验值吻合较好,与GM(1,1)模型、离散灰色DGM(1,1)模型相比,预测精度进一步提高,为大直径桩的荷载与沉降关系曲线预测提供了新的方法。

关键词：大直径桩荷载-沉降曲线离散灰色模型预测

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大直径桩的现状与远景

工程力学 2000年第A3期3卷 423-427页

作者：孔祥金任永利广东省高速公路公司

当今公路在发展，跨越大江、大河、海湾、海峡需要架设跨径大、净空高、桥面宽的特大桥。而轻质建桥材料如铝合金、玻璃钢、碳纤维等太空材料的生产、重型起吊设备的制成如七八千吨的吊机，将促成实现这种宏伟的规划。但与之相适应需要... 详细信息

当今公路在发展，跨越大江、大河、海湾、海峡需要架设跨径大、净空高、桥面宽的特大桥。而轻质建桥材料如铝合金、玻璃钢、碳纤维等太空材料的生产、重型起吊设备的制成如七八千吨的吊机，将促成实现这种宏伟的规划。但与之相适应需要有良好稳固的基础，大直径和其他大型基础相继出现。本文针对大直径桩在我国公路桥梁的现状和今后发展远景，从规模、形式、钻孔机械和新和施工方法等方面作了全面介绍、可供有关专业人员参考。

关键词：大直径桩桩基冻结法