›› 2012, Vol. 33 ›› Issue (1): 154-161.

• 岩土工程研究 • 上一篇    下一篇

PCC桩低应变反射波法检测时速度波形成机制探讨

丁选明1, 2,陈育民1, 3,孔纲强1, 3   

  1. 1. 河海大学 岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室,南京 210098;2. 河海大学 水资源高效利用与工程安全国家工程研究中心,南京 210098; 3. 河海大学 岩土工程科学研究所,南京 210098
  • 收稿日期:2010-04-26 出版日期:2012-01-10 发布日期:2012-01-17
  • 作者简介:丁选明,男,1980年生,博士,副研究员,主要从事桩基动力学方面的研究工作。E
  • 基金资助:

    国家自然科学基金资助项目(No. 51008115);江苏省自然科学基金创新学者攀登项目(No. BK2008040);河海大学中央高校基本科研业务费资助项目(No. 2010B20514,No. 2011B04514)。

Formation mechanism of velocity waves in low strain integrity testing of PCC pile

DING Xuan-ming1, 2,CHEN Yu-min1, 3,KONG Gang-qiang1, 3   

  1. 1. Key Laboratory of Ministry of Education for Geomechanics and Embankment Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, China; 2. National Engineering Research Center of Water Resources Efficient Utilization and Engineering Safety, Hohai University, Nanjing 210098, China; 3. Geotechnical Research Institute, Hohai University, Nanjing 210098, China
  • Received:2010-04-26 Online:2012-01-10 Published:2012-01-17

摘要: 现浇混凝土大直径管桩(PCC桩)低应变检测时,桩头附近存在着明显的三维效应,表现在与激振点夹角不同的测点的速度响应存在着明显的差别。基于所建立的解析公式,研究了桩顶各振动模式的动力响应特征,分析了桩顶总体速度响应沿环向和径向的变化规律。研究结果表明:90º点的总体速度响应主要来源于轴对称模式,45º点、135º点和180º点的桩底反射峰大小和到达时间与轴对称模式接近,但入射波峰大小和到达时间与轴对称模式差别较大;桩顶速度响应主要来源于径向第1阶的模式,第2阶以上的模式贡献较小;各点速度响应主要是前几阶模式的叠加结果,环向第10阶以上的振动模式对总体速度响应的贡献较小;各模式对入射波峰的形成都有较大贡献,但反射波峰主要来自轴对称模式的贡献;高频干扰峰主要来自第1阶非轴对称模式,各点干扰波峰值、相位不一,90º点干扰波峰值最小,0º~90º点与90º~180º点相位相反;环向各点的速度响应差别较大,但沿径向的变化却不很明显。

关键词: 大直径管桩, 低应变检测, 三维效应, 振动响应, 解析解

Abstract: The three dimensional effect in low strain integrity testing of cast-in-place large-diameter pipe pile(PCC pile) is mainly presented by the difference of velocity responses at the points with different radius angles between exciting and receiving points. Based on the analytical formula founded by the authors, the dynamic response characteristics of every vibration modes are studied. The variations of total velocity responses on pile top along circumferential and radial directions are analyzed. The research indicates that: the total velocity response at 90º point mainly derives from the axisymmetric mode. The reflected wave crests at 45º, 135º and 180º point are close to the axisymmetric mode; but the incident wave crests have a greater difference. The total responses on pile top mainly derive from the first order vibration mode along radial direction, while the other modes along radial direction have little contribution. The velocity responses are the superposition of low order modes; but the circumferential modes higher than tenth order have little contribution. The incident wave crests derive from many modes, while the reflected wave crests mainly derive from the axisymmetric mode. The high-frequency interference waves mainly derive from the first order non-axisymmetric mode, the peak value and phase of which are different from various points. The high-frequency interference at 90º point is the least; and the phase from 0º to 90º point is contrary to that from 90º to 180º point. The velocity responses have little difference among different points along radial direction but have great difference along circumferential direction.

Key words: large-diameter pipe pile, low strain integrity testing, three-dimensional effect, vibratory response, analytical solution

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[1] 程涛, 晏克勤, 胡仁杰, 郑俊杰, 张欢, 陈合龙, 江志杰, 刘强, . 非饱和土拟二维平面应变固结问题的解析计算方法[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 453-460.
[2] 蒙宇涵, 张必胜, 陈征, 梅国雄, . 线性加载下含砂垫层地基固结分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 461-468.
[3] 张玉国, 万东阳, 郑言林, 韩帅, 杨晗玥, 段萌萌. 考虑径向渗透系数变化的真空预压 竖井地基固结解析解[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3533-3541.
[4] 夏才初, 刘宇鹏, 吴福宝, 徐 晨, 邓云纲, . 基于西原模型的圆形隧道黏弹-黏塑性解析解[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1638-1648.
[5] 信亚雯, 周志芳, 马 筠, 李鸣威, 陈 朦, 汪 姗, 胡尊乐, . 基于现场双管试验确定弱透水层水力参数的方法[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1535-1542.
[6] 蒙宇涵, 陈征, 冯健雪, 李红坡, 梅国雄, . 初始孔压非均布下一维地基砂垫层优化研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4793-4800.
[7] 黄朝煊. 塑料排水板处理地基非线性固结计算研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4819-4827.
[8] 吴 纲,孙红月,付崔伟,陈永珍,汤碧辉,. 软土虹吸排水完整井非稳定流模型及解析解[J]. , 2018, 39(9): 3355-3361.
[9] 吉恩跃,朱俊高,余 挺,金 伟,. 橡皮膜嵌入解析解及试验验证[J]. , 2018, 39(8): 2780-2786.
[10] 夏长青,胡安峰,崔 军,吕文晓,谢康和, . 饱和软土成层地基一维非线性固结解析解[J]. , 2018, 39(8): 2858-2864.
[11] 张丙强, 王启云, 卢晓颖, . 软土地层浅埋圆形隧道非达西渗流场解析研究[J]. 岩土力学, 2018, 39(12): 4377-4384.
[12] 汪 磊,李林忠,徐永福,夏小和,孙德安,. 半透水边界下分数阶黏弹性饱和土一维固结特性分析[J]. , 2018, 39(11): 4142-4148.
[13] 胡之锋,陈 健,邱岳峰,李健斌,周兴涛, . 挡墙水平变位诱发地表沉降的显式解析解[J]. , 2018, 39(11): 4165-4175.
[14] 李传勋,王 素. 软土一维非线性固结近似解析解[J]. , 2018, 39(10): 3548-3554.
[15] 张 浩,石名磊,郭院成,李永辉,. 边载作用下桥梁基桩-立柱的位移特征与受力分析[J]. , 2017, 38(9): 2683-2692.
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[1] 马 青,赵均海,魏雪英. 基于统一强度理论的巷道围岩抗力系数研究[J]. , 2009, 30(11): 3393 -3398 .
[2] 崔 凯,谌文武,张景科,韩文峰,梁收运. 多元层状边坡土体风蚀速率与微结构参数关系[J]. , 2009, 30(9): 2741 -2746 .
[3] 荚颖,唐小微,栾茂田. 砂土液化变形的有限元-无网格耦合方法[J]. , 2010, 31(8): 2643 -2647 .
[4] 胡明鉴,汪 稔,陈中学,王志兵. 泥石流启动过程PFC数值模拟[J]. , 2010, 31(S1): 394 -397 .
[5] 白 冰,李春峰. 地铁列车振动作用下近距离平行隧道的弹塑性动力响应[J]. , 2009, 30(1): 123 -128 .
[6] 李术才,徐帮树,丁万涛,张庆松. 海底隧道最小岩石覆盖厚度的权函数法[J]. , 2009, 30(4): 989 -996 .
[7] 李国玉,喻文兵,马 巍,齐吉琳,金会军,盛 煜. 甘肃省公路沿线典型地段含盐量对冻胀盐胀特性影响的试验研究[J]. , 2009, 30(8): 2276 -2280 .
[8] 任 重,盛 谦. 我国岩石力学学科结构及其演变初探[J]. , 2009, 30(S1): 293 -298 .
[9] 张军辉. 不同软基处理方式下高速公路加宽工程变形特性分析[J]. , 2011, 32(4): 1216 -1222 .
[10] 王亮清,P.H.S.W. Kulatilake,唐辉明,梁 烨,吴 琼. 双临空面岩质边坡滑动与倾倒破坏的运动学分析[J]. , 2011, 32(S1): 72 -77 .