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题名考虑横向惯性效应的非饱和土中单桩的竖向动力响应
被引量：6
- 1
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作者
郭鹏飞
周顺华
杨龙才
肖军华
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机构
同济大学道路与交通工程教育部重点实验室
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出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第2期344-358,共15页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51478353
41472247)
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文摘
基于非饱和土的动力控制方程,考虑横向惯性效应,建立了三相非饱和介质中嵌岩桩的竖向动力响应连续介质模型,对桩侧非饱和土的动力控制方程进行Laplace变换,在频域内,通过引入势函数、算子分解等手段对控制方程进行解析,得到了桩侧土体剪应力及竖向振动位移的表达式.结合桩基的竖向振动方程及桩–土接触面的连续性条件,使桩土耦合振动系统得以解答,最终在频域内得到了桩顶复刚度、导纳、桩–土系统振动位移及应力的解析解,借助Laplace逆变换得到了半正弦激励载荷下桩顶的速度时程曲线.最后,通过算例分析验证了计算结果的准确性,分析了横向惯性、泊松比、饱和度、长径比、桩土模量比等因素对桩基动力响应的影响.结果表明:(1)单桩动刚度、阻尼、导纳等变量随频率变化发生周期性振荡,在桩基各阶固有频率处发生共振;(2)泊松比、饱和度、长径比、桩土模量比等因素对桩基的动力响应有较大影响,且频率越大,影响越明显;(3)泊松比越大,单桩动刚度、阻尼、导纳的波动幅值及对应的频率越小,桩顶时程曲线中的桩底反射信号越弱;(4)饱和度越大,对应各动力响应的波动幅值越大,且桩底反射信号的波峰越大.
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关键词
非饱和土
算子分解
横向惯性
桩基动力响应
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Keywords
unsaturated soil
operator decomposition
transverse inertial effect
response of pile
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分类号
TU45
[建筑科学—岩土工程]
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题名分层液化土中桩基侧向动力反应机理的试验研究
被引量：7
- 2
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作者
李雨润
张中乐
顾宗昂
魏星
袁晓铭
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机构
河北工业大学土木工程学院
河北省土木工程技术研究中心
中国石油天然气管道工程有限公司
中国地震局地震工程与工程振动重点实验室、中国地震局工程力学研究所
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出处
《防灾减灾工程学报》
CSCD
北大核心
2014年第1期40-45,共6页
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基金
国家自然科学基金项目(51008110)
河北省自然科学基金项目(E2013202118)
河北省建设厅科研项目(2007-223)资助
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文摘
饱和砂土中的桩基侧向动力响应研究一直是岩土工程界与地震工程领域关注的热点,尤其是群桩侧向动力响应机制是需要重点研究的课题之一。基于振动台试验,通过输入2种不同的波形,采用FBG光栅传感系统对饱和砂土中的单桩与群桩侧向动力响应特性和典型测试点的桩土动力p—y滞洄曲线进行研究。研究结果表明:振动初期,单桩和群桩试验孔压增长不大,随后单桩孔压迅速上升,振动后期逐渐下降至0.5,而群桩孔压则上升缓慢;单桩试验土表加速度在振动初期逐步升高后又迅速降低,且加速度放大值略大于台面加速度值,群桩试验土表加速度在振动初期逐渐升高时就达到了最大,且随着孔压比的升高,加速度没有继续放大,而是逐渐减小,直到后期与单桩试验土表加速度重合;饱和砂土液化对单桩承台加速度和位移的影响较大,群桩承台侧向动力响应对液化的敏感程度略低于单桩承台;在振动输入和承台输入相同的条件下,液化后的群桩基础比单桩基础能更好地抵抗侧向力的作用。
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关键词
分层液化土
孔隙水压力
桩基侧向动力响应
土表加速度
试验研究
动力p—y滞洄曲线
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Keywords
stratified liquefiable soil
pore water pressure
pile foundation lateral dynamic re-sponse
soil surface acceleration
experimental study
dynamic p-y curve
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分类号
E21
[军事—军事理论]
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题名竖向激励场下考虑桩土滑移的单桩动力性态
被引量：5
- 3
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作者
吴鹏
任伟新
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机构
中南大学
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出处
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2009年第6期92-96,共5页
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基金
国家自然科学基金(50708115)
中国博士后科学基金(20070410308)
中国博士后科学基金(20081347)
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文摘
较大竖向地震激励下,桩土间有可能发生桩土相对滑移。为了考虑这种强震条件下桩土动力响应性态,提出了考虑该桩土滑移的桩土界面力的传递模型,并建立动力微分方程进行求解,得到桩基动力响应的位移显式表达式。定义了桩基动力响应系数,得到无限桩长、纯摩擦桩和端承桩等几种情况下的桩基动力响应系数的表达式。数值计算结果表明:考虑桩土滑移的桩基动力响应与不考虑桩土滑移的计算结果差距较大,尤其是在桩土模量比较大的情况下,差距更大;考虑桩土滑移的计算结果在低频段就不接近1,且出现振荡的临界频率点较低。因此,更为精细的桩土动力接触机理的研究尤其是试验研究十分必要。
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关键词
桩土滑移
竖向地震
桩土动力相互作用
桩基动力响应系数
WINKLER模型
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Keywords
slip between pile and soil
vertical earthquake
interaction between pile and soil
kinematic response coefficient of pile
winkler model
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分类号
TU473.1
[建筑科学—结构工程]
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题名动水压力对深水桥梁单桩地震响应的影响研究
被引量：4
- 4
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作者
李芬
彭晓宇
黄蔚源
胡丹
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机构
武汉理工大学船海能动学院
湖北省交通规划设计院股份有限公司
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出处
《地震工程与工程振动》
CSCD
北大核心
2022年第4期70-79,共10页
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基金
国家自然科学基金项目(51808421)
中央高校基本科研业务费专项资助项目(2021IVA009)。
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文摘
在深水环境下,流体-桥梁桩基的动力相互作用会对桩基水下部分产生动水压力,同时在地震、波流等循环荷载作用下海床的土体特性发生变化,进而对桩基的抗震性能产生影响,因此有必要对流体-桩基-海床的动力相互作用展开全面而深入的研究。文中基于饱和软黏土刚度衰减模型,建立了考虑地震动水效应的桩基-海床数值模型,探讨在不同地震动输入下,地震动水压力对桩基位移、剪力、弯矩反应的影响。研究表明:动水压力对桩基动力响应的影响程度与输入的地震动特性有关,一般在频率较低(如f=1~5 Hz)、烈度较大的地震激励下,动水压力的影响更为显著。考虑动水压力时,桩基出水面部分的位移增大,埋置在土层内的桩身剪力增大,桩底负弯矩增大,且从出现响应峰值时刻开始,动水压力对桩基位移、剪力、弯矩时程反应的影响更为明显。因此,在开展深海桥梁桩基设计时,有必要考虑地震动水效应对桩基抗震性能的影响。文中还进一步讨论了考虑动水压力时,桩基入水深度、土层厚度和地震烈度等因素对桩基动力响应的影响,结果表明随着水深增加、地震烈度变大,动水压力对桩基弯矩响应的影响更为显著;随着土层厚度的增加,动水压力对桩基位移的影响更为明显,该研究为深水桥梁桩基的抗震设计提供了重要的参考依据。
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关键词
桥梁工程
单桩-海床相互作用
桩基动力响应分析
动水压力
地震响应
饱和多孔介质
刚度衰减模型
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Keywords
bridge engineering
monopile-seabed interaction
dynamic response of monopile
hydrodynamic pressure
earthquake response
saturated porous media
stiffness degradation model
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分类号
U442.39
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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