渐变截面桩三维动力测试的理论研究

摘要

对于传统圆形截面桩的应力波传播特点的研究，国内外已有了相对成熟的理论基础，基于以上的理论研究出发，考虑使用空间轴对称理论来建立锥形桩模型以及DX桩模型，计算分析两种桩型与其它桩型的时域速度曲线的区别，计算分析了锥形截面的最佳拾振位置，给出了锥形截面桩与DX桩的波场快照图，分析了锥形截面桩存在不同缺陷时的时域速度曲线。
　　给定不同的DX桩承力盘位置、大小、厚度，计算得到了DX桩三维桩体的桩顶瞬态动力响应，分析探讨了DX桩承力盘的变化对DX桩的时域速度曲线的影响。
　　本文还探讨了锥形截面桩与DX桩的三维轴对称模型下的共振频率的影响。得出了锥形截面桩在桩身参数变化后速度振幅谱曲线与导纳曲线的变化特征，以及DX桩在承力盘变化后振幅谱曲线与导纳曲线的变化特征。
　　由于本文所研究的桩型目前在国内使用还较少，实测曲线数据采集有一定的难度，因此本文只能对其理论进行研究，而对于其工程实践上的作用还需对大量的实际案例进行研究。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 前言

1．2 桩基础国内外研究背景

1．21 桩基检测理论的国内外研究状况

1．22 异形桩国内外的研究情况及现状

1．23 当前研究趋势与意义

1．3 本文的主要工作

第二章 桩基低应变空间轴对称理论模型

2．1 空间轴对称模型

2．2 柱坐标系下弹性动力学方程

2．3 定解问题

2．31 激振力条件

2．32 初始条件与边界条件

2．33 轴对称条件

2．34 桩侧土和桩底土的边界条件

2．35 桩身截面渐变模型

第三章 动力测试的信号分析方法

3．1 傅里叶变换—傅里叶级数法

3．2 傅里叶变换—傅里叶积分法

3．3 离散傅里叶变换

第四章 锥形截面桩的数值模拟研究分析

4．1 不同锥形截面桩的动测曲线对比

4．2 锥形截面桩中波的传播特点

4．3 锥形桩最佳拾振点位置分析

4．31 倒锥形桩完整情况下拾振位置分析

4．32 正锥形桩完整情况下拾振位置分析

4．4 激振力参数对锥形截面桩低应变测试的影响

4．41 激振力作用时间分析

4．42 激振力作用半径分析

4．43 激振力作用大小分析

4．5 桩身参数对低应变测试的影响

4．51 锥形桩桩身截面积变化对低应变测试的影响

4．52 锥形截面桩桩长对低应变测试的影响

4．53 锥形截面桩密度对低应变测试的影响

4．6 桩身缺陷下对低应变测试的影响

第五章 DX桩的简介以及应力波的传播特征

5．1 DX桩的发展状况、施工方法及主要特点

5．11 DX桩的发展状况

5．12 DX桩的施工方法

5．13 DX桩的主要特点

5．2 DX桩与其他桩型的动测曲线对比

5．3 DX桩中波的传播特点

5．4 DX桩桩身参数变化对动测曲线的影响

5．41 承力盘位置不同时的DX桩动测曲线

5．42 承力盘厚度不同时的DX桩动测曲线

5．43 承力盘大小不同时的DX桩动测曲线

第六章 渐变截面桩的低阶共振频率分析

6．1 锥形截面桩的三维桩体共振频率、导纳分析

6．11 锥形截面桩的三维桩体不同计算时长的共振频率、导纳分析

6．12 锥形截面桩的三维桩体不同桩身参数的共振频率、导纳分析

6．2 DX桩的三维桩体共振频率、导纳

第七章 结论与展望

7．1 结论

7．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况