›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (5): 1348-1356.

• 岩土工程研究 • 上一篇    下一篇

饱和土中管桩的水平动阻抗研究

刘林超,闫启方   

  1. 信阳师范学院 土木工程学院,河南 信阳 464000
  • 收稿日期:2013-01-14 出版日期:2014-05-10 发布日期:2014-06-09
  • 作者简介:刘林超,男,1979年生,博士,副教授,主要从事饱和多孔介质理论、桩基动力学等的研究工作。
  • 基金资助:

    河南省科技发展计划项目(No. 112300410105);河南省科技发展计划项目(No. 122300410309);河南省高等学校青年骨干教师资助计划项目(No. 2013GGJS-121);信阳师范学院重大课题预研项目(No. 2013ZDYY19);信阳师范学院青年骨干教师资助计划(No. 12007)。

Study of lateral dynamic impedance of pipe pile in saturated soil

LIU Lin-chao, YAN Qi-fang   

  • Received:2013-01-14 Online:2014-05-10 Published:2014-06-09

摘要: 为了考察桩、土主要参数对饱和土中管桩水平振动的影响,将土体分为桩周饱和土和桩芯饱和土两部分,利用多孔介质理论的饱和土控制方程建立了饱和土-管桩的耦合振动模型。在考虑桩周饱和土和桩芯饱和土边界条件的情况下,运用势函数解耦的方法对桩周饱和土和桩芯饱和土的水平振动进行了求解。在考虑桩周饱和土和桩芯饱和土对管桩作用的情况下对饱和土中管桩的水平振动进行了求解,得到了管桩桩顶的水平动力阻抗,并分析了主要桩、土参数对管桩水平动力阻抗的影响。研究表明:管桩内外半径、桩周土和桩芯土剪切模量比、泊松比之比对管桩水平动力阻抗的影响较大,低频时液-固耦合系数比对管桩水平动力阻抗有一定的影响,而阻尼比之比对管桩水平动力阻抗阻尼因子有一定的影响。

Abstract: In order to investigate the influence of main parameters of pile and soil on the lateral vibration of pipe pile in saturated soil, the soil is divided into saturated soil around pile and inner pile saturated soil, and coupling dynamic model of the saturated soil-pipe pile is established by using the control equations of theory of porous medium. By considering the boundaries of saturated soil around pile and inner pile saturated soil, the lateral vibrations of saturated soil around pile and inner pile core saturated soil are solved with the uncoupling method of potential function. The horizontal vibration of pipe pile in saturated soil is also solved by considering the forces of saturated soil around pile and inner pile saturated soil acting on pipe pile, and the lateral dynamic impedance of the pipe pile at pile head is obtained; the influence of main parameters on the lateral vibration of pipe pile in saturated soil is also analyzed. The research results indicate that the influence of the inner and outer radii of pipe pile, shear modulus ratio, Poisson’ ratio of pile around saturated soil and pile core saturated soil on the lateral dynamic impedance of pipe pile in saturated soil is great; fluid-solid coefficient ratio has a certain influence on lateral dynamic impedance at low frequency; and the ratio of damping ratio has a certain influence on the damping factor of lateral dynamic impedance.

Key words: saturated soil, pipe pile, lateral vibration, dynamic impedance, shear modulus

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