基于動剛度在基樁動測中的應(yīng)用

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1、華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文動剛度在基樁動測中的應(yīng)用姓名：張維維申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：巖土工程指導(dǎo)教師：王雪峰20090526華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要反射波法是基于時域分析的一種基樁低應(yīng)變檢測方法，因其測試簡便、成本低廉、結(jié)果直觀而被廣泛應(yīng)用于基樁動測。但實(shí)際工程中由于測試條件、測試技術(shù)等方面的原因，反射波法也存在著不可避免的局限性，在這種情況下就需要補(bǔ)充頻域分析或者其他檢測方法以防發(fā)生誤判。機(jī)械阻抗法是一種以頻域分析為主的低應(yīng)變檢測方法，分為瞬態(tài)機(jī)械阻抗法和穩(wěn)態(tài)機(jī)械阻抗法。其中穩(wěn)態(tài)機(jī)械阻抗法可以通過導(dǎo)納幅頻曲線的形態(tài)、實(shí)測導(dǎo)

2、納值、實(shí)測動剛度、測量樁長、實(shí)測樁身平均波速等因素判斷樁身完整性。本文旨在研究穩(wěn)態(tài)機(jī)械阻抗法中動剛度在樁身完整性評價中的應(yīng)用?；诜€(wěn)態(tài)機(jī)械阻抗法測樁原理，本文選用ABAQUS有限元分析軟件，在考慮樁周土體作用下，進(jìn)行了基樁動態(tài)諧響應(yīng)的仿真分析。首先，簡單介紹了穩(wěn)態(tài)機(jī)械阻抗法的基本原理、理想完整樁的導(dǎo)納曲線及其特征、機(jī)械阻抗法頻域分析判斷理論等基本理論。接著，詳細(xì)介紹了樁身動剛度在導(dǎo)納曲線上的取值，并與經(jīng)驗值進(jìn)行了對比以驗證該取值的準(zhǔn)確性。然后，詳細(xì)分析了各種樁土參數(shù)（包括樁身混凝土等級、阻尼比、樁長、樁徑、樁端土參數(shù)、樁側(cè)土參數(shù)

3、、成層土的分布等）對樁身動剛度值的影響。最后，討論了動剛度在判斷樁身缺陷類型、缺陷程度應(yīng)用，同時討論了缺陷位置改變對樁身動剛度的影響。本文的計算模型考慮了樁周土及樁身阻尼效應(yīng)，所得結(jié)論對機(jī)械阻抗法在基樁完整性檢測中的應(yīng)用有實(shí)際的指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞：頻域分析；機(jī)械阻抗法；導(dǎo)納幅頻曲線；動剛度；基樁完整性I華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractBasedontimedomainanalysis,thereflectedwavemethodiswidelyusedinlowstraindynamictestingofpilesbeca

4、useofitsconvenienttest,lowcostandvisualresults.However,inpracticalproject,ithasinevitablelimitationduetoitstestingconditionandtechnology,etc.Therefore,inthatcase,itisnecessarytoaddfrequencydomainanalysisorothermethodsinordertoavoidmisjudgment.Mechanicalimpedancemetho

5、disonesuchlowstraindynamictestingmethodofpilesbasedonfrequencydomainanalysis,includingtransientandstablemechanicalimpedancemethod.Thelattercanestimatepileintegritythroughmanyfactors,suchastheshapeofadmittance-frequencycurves,actualadmittance,dynamicstiffness,measured

6、lengthandaveragewavevelocityofpileandsoon.Amongtheabovefactors,theapplicationofdynamicstiffnessisdiscussedinthefieldofpileintegrityevaluationinthisthesis.Onthebasisofthepiletestingtheoryofstablemechanicalimpedancemethod,theanalysisofpiledynamicharmonicresponseissimul

7、atedinthethesis.Theeffectofpile-surroundingsoilisconsideredinthesimulation,bymeansoffiniteelementsoftwarenamedABAQUS.Itisarrangedasfollows:Firstly,relevanttheoreticalknowledgeisbrieflyintroduced,includingthefundamentalprincipleofstablemechanicalimpedancemethod,featur

8、esofadmittancecurvesforidealintegratepiles,andjudgmenttheoryformechanicalimpedancemethodonthebasisoffrequencydomainanalysis,etc.Sec