饱和黏弹性土中单桩的纵向振动

摘要

基于Biot两相介质模型，在频率域内研究了简谐荷载作用下饱和黏弹性土中桩纵向耦合振动特性。借助Novak平面应变模型推导了饱和黏弹性土层的控制方程。将桩等效为一维杆件模型，建立了桩的振动方程。根据桩土连续性条件，求得了桩顶的动力刚度和动力阻尼。与Novak解进行了对比，并考察了长径比、流固相互作用系数、土骨架的阻尼比、桩土模量比等参数对饱和土桩系统纵向振动的影响。结果表明：单相和饱和黏弹性土中桩的动力特性存在一定差异；随着长径比的增加，动刚度因子和等效阻尼的共振效应明显减弱；而随着模量比的增加，共振效应和基频都有所增大；流固相互作用系数和土骨架的阻尼比影响相对较小。