基于多孔介质理论的饱和土中单桩的扭转复刚度研究

摘要

研究表明,Biot理论在描述饱和土的力学行为方面存在模型上的缺陷,利用多孔介质理论描述饱和土的力学行为较为合理。在多孔介质理论的基础上借助于Novak平面应变假定求解了饱和土层的扭转振动,得到了饱和土层的环向位移。在此基础上,根据土骨架的应力–位移关系求得了饱和土层的扭转动力阻抗,进而求解了饱和土中单桩的扭转振动问题,并分析了相关参数对单桩扭转复刚度的影响。研究结果表明:桩顶扭转复刚度随频率的变化曲线存在峰值,桩–土系统存在共振现象,桩的长径比和桩土模量比对饱和土中单桩的扭转复刚度有较大的影响,而液固耦合系数的影响较小,但不应被忽略。