基于径向不变假定的现浇大直径管桩纵向振动响应频域解

›› 2010, Vol. 31 ›› Issue (S2): 109-114.

基于径向不变假定的现浇大直径管桩纵向振动响应频域解

丁选明^{1, 3}，陈育民^{2, 3}，孔纲强^{2, 3}

1. 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；2. 河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室，南京 210098； 3. 河海大学岩土工程科学研究所，南京 210098

收稿日期:2010-07-29 出版日期:2010-12-10 发布日期:2011-01-12
作者简介:丁选明，男，1980年生，博士，在站博士后，主要从事桩基动力学方面的研究。
基金资助:
国家自然科学基金资助（No. 51008115）；江苏省自然科学基金创新学者攀登项目（No. BK2008040），河海大学自然科学基金资助（No. 2009424111）。

Frequency domain solution of vertical vibratory response of large diameter pipe pile based on radial invariability assumption

DING Xuan-ming ^{1, 3}, CHEN Yu-min ^{2, 3}, KONG Gang-qiang ^{2, 3}

1. National Engineering Research Center of Water Resources Efficient Utilization and Engineering Safety, Hohai University, Nanjing 210098, China; 2. Key Laboratory of Ministry of Education for Geomechanics and Embankment Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, China; 3. Geotechnical Research Institute, Hohai University, Nanjing 210098, China

Received:2010-07-29 Online:2010-12-10 Published:2011-01-12

摘要/Abstract

摘要：

假定各物理量沿径向不变化，建立了低应变瞬态集中荷载作用下现浇大直径管桩振动响应的计算模型和波动方程。采用Laplace变换法，求得了波动方程的频域解析解，采用Fourier逆变换求得了时域响应。将文中解计算结果与三维频域解析解进行了对比分析，文中解的入射峰-反射峰时间差与三维频域解差别很小，说明对于PCC桩这种大直径薄壁管桩，采用径向不变假定对计算结果几乎没有影响。因此，在PCC桩低应变检测波形分析时，采用基于径向不变假定的二维解是完全合理的。将文中二维频域解的计算结果与二维时域解的结果进行了对比分析，结果表明，2种解在入射波、第一个桩底反射波、第二个桩底反射波峰值大小和到达时间非常吻合，这说明考虑环向位移与否对计算结果没有太大的影响，研究PCC桩低应变动力响应的问题时忽略水平方向的位移是完全可以的。

关键词: 大直径管桩, 低应变检测, 振动响应, 应力波, 解析解

Abstract:

The computational model and wave equation of dynamic responses of large diameter pipe pile in low strain integrity testing are established based on radial invariability assumption. Combined the initial conditions and boundary conditions, the analytical solution of wave equation in frequency domain is obtained by Laplace transformation method. The dynamic responses in time domain are obtained by Fourier inverse transformation. The comparison of the analytical solution in this paper with results of three-dimensional(3D) frequency domain solution indicates that the time difference between incident and reflected waves has little distinction. The radial invariability assumption has little effect on two-dimensional (2D) frequency domain solution for a large diameter thin wall pipe pile; so it is reasonable to analyze waveform of low strain testing by 2D theory. The comparison of the 2D frequency domain solution in this paper with 2D time domain solution indicates that the results of two methods can match well each other. The circumferential displacement has little effect on numerical results; so the horizontal displacement need not be considered in waveform analysis of large diameter pipe pile.

Key words: large diameter pipe pile, low strain testing, vibratory response, stress wave, analytical solution

中图分类号:

TU473

丁选明，陈育民，孔纲强. 基于径向不变假定的现浇大直径管桩纵向振动响应频域解[J]. , 2010, 31(S2): 109-114.

DING Xuan-ming, CHEN Yu-min, KONG Gang-qiang. Frequency domain solution of vertical vibratory response of large diameter pipe pile based on radial invariability assumption[J]. , 2010, 31(S2): 109-114.

参考文献

相关文章 15

[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]	魏久淇, 吕亚茹, 刘国权, 张磊, 李磊, . 钙质砂一维冲击响应及吸能特性试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(1): 191-198.
[9]	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.
[10]	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.
[11]	王斐笠，王述红，修占国. 应力波扰动下结构面的应力量化及强度表征[J]. , 2018, 39(8): 2844-2850.
[12]	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.
[13]	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.
[14]	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.
[15]	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.

Metrics

Viewed

Full text

Abstract

Cited

Shared

Discussed