饱和土中变截面大直径桩纵向振动理论解和数值解对比分析

论文摘要

基于饱和多孔介质理论,对饱和土中变截面大直径桩的纵向振动特性进行研究。首先根据饱和土动力控制方程,得出大直径桩侧土体复刚度,桩底采用黏弹性支承,再将桩身按变截面分段,采用能考虑横向惯性效应的Rayleigh-Love杆模型建立大直径桩的动力方程。结合初始条件、边界条件和连续条件,利用阻抗递推法求解变截面大直径桩-土动力方程耦合方程得出桩顶频域解析解,通过卷积定理和逆傅里叶变换得出桩顶速度时域半解析解。然后利用ANSYS/LS-DYNA建立有限元模型,将数值解和理论解在桩身存在软硬夹层、变截面以及变截面段桩的长度和位置变化等情况进行了对比分析,利用数值计算解验证了理论计算模型的正确性。

论文目录

• 1 建立模型与基本假定
• 2 桩-土振动方程的建立及求解
•   2.1 饱和土体的动力响应
•   2.2 桩的纵向振动方程与求解
• 3 有限元模型的建立与计算
• 4 数值解与理论解对比分析
•   4.1 基本模型对比
•   4.2 桩侧土体存在软（硬）夹层时的对比
•   4.3 桩身存在缩（扩）颈时的对比
•   4.4 缩（扩）颈段桩长度不同时的对比
•   4.5 缩（扩）颈段桩位置（埋深）不同时的对比
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 何梦泽,杨冬英,汤范杨

关键词: 饱和多孔介质,变截面,大直径桩,纵向振动,有限元分析

来源: 科学技术与工程 2019年34期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 建筑科学与工程

单位: 苏州科技大学土木工程学院

基金: 国家自然科学基金(51508369),江苏省自然科学基金(BK20150289)资助

分类号: TU473.1

页码: 315-322

总页数: 8

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