考虑反射波震荡的饱和土中大直径现浇混凝土管桩低应变测试解析解

摘要：

相比传统实心桩,大直径现浇混凝土管桩在相同混凝土消耗的前提下拥有更高的承载能力和动力学刚度,但其低应变检测理论仍然滞后于工程应用.具体而言,饱和土体中的土塞效应和由于横向惯性效应导致的反射波震荡这两者对检测结果的影响仍然不清晰,亟需建立严格的桩周土-管桩-土塞模型来弥补这一空白.因此,采用Biot多孔介质连续方程模拟饱和土中水土两相介质间的相互作用,从能量法的角度考虑桩体的横向变形,修正了适用于管桩基础的Rayleigh-Love杆件模型,并将两者通过桩土界面关系进行耦合求解.通过傅里叶变换、势函数解耦偏微分方程以及分离变量法等数学手段求解了桩周土与桩芯土的径向和纵向位移函数,而后采用傅里叶逆变换得到半正弦脉冲下桩顶纵向振动速度时域响应解析解,并通过与前人的解进行对比,验证了该解的正确性.结果表明:管桩泊松比越高,桩底反射信号幅值越小,反射波震荡效应越明显;管桩壁厚越大,桩底反射信号幅值越大;桩芯土模量越小,反射波的震荡效应越明显.

关键词：管桩、横波干扰、饱和土、低应变测试、纵向振动、时域响应

所属期刊栏目：42

分类号：TU43(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金;浙江省杰出青年基金;中央高校基本科研业务费

在线出版日期：2023-02-10（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：160-168