考虑土体三维波动效应时弹性支承桩的振动理论及其应用

摘要

从三维轴对称土体模型出发,同时考虑土体竖向和径向位移,对弹性支承桩在垂直谐和激振力作用下与土的耦合振动特性进行了分析.假定桩为竖直弹性等截面体,土为线性粘弹性体,其材料阻尼为滞回阻尼.首先通过引入势函数对土体位移进行分解,从而将土体动力平衡方程解耦,求解得到了土层的振动模态形式,然后利用桩土接触面上力平衡和位移连续条件来考虑桩土耦合作用,求解桩的动力平衡方程,得到了桩顶的频域响应解析解、复刚度和速度导纳,利用卷积定理和傅立叶逆变换,求得了半正弦脉冲激振力作用下桩顶速度时域响应半解析解.利用所得解对桩的振动特性进行了无量纲参数分析,得到了许多新的结论.