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《淺談沖擊荷載作用下樁的縱向和橫向動力響應》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、浙江大學博士學位論文沖擊荷載作用下樁的縱向和橫向動力響應姓名：王宏志申請學位級別：博士專業(yè)：巖土工程指導教師：陳云敏2001.6.1沖擊荷載作用下樁的縱向和橫向動力響應摘要陋是巖土工程中最常用的基礎(chǔ)型式。在設(shè)計承受動荷載(機器振動荷載、風荷載、地震荷載、交通工具的加速和減速產(chǎn)生的荷載阻及打樁荷載)的結(jié)構(gòu)物和樁基動測中，沖擊荷載作用下的樁的縱向和橫向動力響應是一個基本的問題。樁基動力響應的求解可分為數(shù)值方法和解析方法。數(shù)值方法的不足是其收斂性和穩(wěn)定性不能得到很好的保證，具體表現(xiàn)在：一方面。從樁基的主要動力反應通常包含在長周期分量來看
2、，時間步長不能取得太短：另一方面，從穩(wěn)定性的角度來看，卻又不得不考慮樁基的高頻分量的影響，以致時間步長又必須取得相當、、／短。j本文采用解析分析方法，主要研究沖擊荷載作用下的樁的動力響應，內(nèi)容分為兩部分：縱向動力響應和橫向動力響應。縱向動力響應的分析從桿的點彈性碰撞問題入手，研究了桿在撞擊體和靶體分離前和分離后的動力響應，確定了不同支承條件下靶體與撞擊體的分離時間，并分析了支承條件對桿在靶體和撞擊體分離前后動力響應的影響。然后，假定土體對樁體的作用力簡化為一系列的豎向分布的彈簧力和阻尼力，采用Fourier變換，分別推導了層狀土中
3、均勻截面和變截面樁的動力響應解析式，研究了土性參數(shù)、樁截面變化、土層分布以及激振力的持續(xù)時間對樁的動力響應的影響規(guī)律，根據(jù)速度動力響應的解析表達式，編制了相應的低應變現(xiàn)場實測曲線擬合軟件，用以估計樁的形狀和土層的分布情況。進而，考慮土的理想彈塑性，推導了樁底土分別處于彈性階段、塑性階段和回彈階段的樁的動力響應的解析式．結(jié)合樁的可打性問題，研究了土性參數(shù)對打樁過程中的樁的動力響應的影響。橫向動力響應分析中，首先，假設(shè)樁體與土體之間的相互作用為彈性地基梁模型，比較了Winkler模型、Pastemak模型以及基于Timoshenko梁
4、理論的地基梁模型的樁的橫向動力響應，闡述了在分析樁的橫向沖擊動力響應中引入Timoshenko梁模型的必要性。其次，采用傳遞矩陣法和Fourier變換推導了基于Timoshenko梁理論的層狀土中的樁的橫向動力響應的解析求解格式，分析了土性參數(shù)對橫向動力響應的影響，潑現(xiàn)樁的動力響應的傳播深度與樁土之間的相對剛度以及土層的分布密切相關(guān)。最后，從結(jié)構(gòu)的波動理論出發(fā)，用回傳射線矩陣法和Fourier變換推導了樁的橫向動力響應的解析求解格式，并就回傳射線矩陣法的分析結(jié)果與傳遞矩陣法進行了比較，發(fā)現(xiàn)二者的結(jié)果是一致的。本文的方法可以用于計算
5、下部結(jié)構(gòu)的散射矩陣，從而和上部結(jié)構(gòu)的散射矩陣結(jié)合起來，形成關(guān)于上下部結(jié)構(gòu)的回傳射線矩陣．有可能實現(xiàn)上下部結(jié)構(gòu)共同作用的沖擊動力響應的計算。、、／／沖擊楠載作用下樁的縱向和橫向動力響應摘璺關(guān)鍵詞：縱向動力響應；橫向動力響應；解析方法：Fourier變換：Timoshenko梁：傳遞矩陣法；回傳射線矩陣法ll沖dj茼載作用下樁的縱向和橫向動力響應摘要AnalysisofVerticalandHorizontalResponseofPiletoAnImpulseForceABSTRACTPileisaprevailingmodeoffo
6、undationingeotechnicalengineering．Inthecourseofdynamictestofpileanddesigningthestructurewhichissubjectedtodynamicload，suchasmachinevibrator，wind，earthquake，vehicle，piledriving，andsoon，verticalandhorizontalresponseofpiletoimpulseforcearebasictopics．Therearetwokindsofth
7、emethodforanalysisofpiledynamicresponse：numericalmethodandanalyticalmethod．Theconvergenceandstabilityoftheformercannotbeensuredeffectivelyastimeintervalshouldnotbechosentooshortduetothedynamicresponseofpilebeingmainlycomposedoflongperiodparts，anditshouldbechosenverysh
8、ortagainduetotakingtheinfluencesofhighfrequenciespartsonthedynamicresponseofpileintoaccount．Inthisthesis，theresponseofpileto
