分数导数描述的层状饱和土中考虑扰动效应的直桩垂直阻抗

摘要：

为了计算考虑施工扰动效应的单桩垂直阻抗,基于饱和多孔介质理论及分数导数理论对地基的复刚度传递多圈层平面应变模型进行改进,计算了径向非均质的桩周饱和土对桩身的垂直动刚度.其次基于Rayleigh-Love杆模型建立了考虑桩段横向振动效应的轴向振动微分方程,并利用传递矩阵法求解得到了层状饱和土中考虑土体扰动效应的桩顶垂直阻抗的半解析解.对考虑桩周土扰动效应下桩顶垂直阻抗的影响因素进行了参数化分析,研究表明:①桩顶垂直阻抗的共振峰值会随着分数导数阶数的增大而减小,并且该效应会随着外荷载激振频率的增大而越发明显;②对于如砂砾、粗砂、细砂等渗透系数较大的饱和土应考虑土体中流体惯性效应对桩顶垂直阻抗的影响;③与地基表层覆盖软土相比,表层覆盖硬土能在外激振荷载较低时提高桩顶的动刚度系数,在高频时降低系统的共振效应.

关键词：桩土相互作用、饱和土、垂直阻抗、分数导数、扰动效应

所属期刊栏目：39

分类号：TU470;O347(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金51708179;江苏省自然科学基金BK20170299;中央高校基本科研业务费项目2019821714;中国博士后基金2018M632216

在线出版日期：2020-04-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：185-192,198