基于径向非均质黏性阻尼土体模型的管桩纵向振动分析方法

    公开(公告)号:CN107330223A

    公开(公告)日:2017-11-07

    申请号:CN201710602816.5

    申请日:2017-07-21

    CPC classification number: G06F17/5009 G06F2217/78

    Abstract: 本发明公开了一种基于径向非均质粘性阻尼土体模型的管桩纵向振动分析方法,假定桩周土和桩芯土为一系列相互独立的薄层,忽略土层间相互作用;桩周土体分为内部区域和外部区域,内部区域划分任意圈层,每一圈层土体各自为均质、各向同性线性粘弹性体,外部区域土体径向无限延伸,土体材料阻尼采用黏性阻尼,忽略土体径向位移;桩土界面及各圈层土界面两侧位移连续、应力平衡,且桩土系统振动为小变形;桩身混凝土为线弹性,应力波在桩身中的传播满足平截面假定;根据弹性动力学基本理论,建立平面应变条件下的桩周、桩芯土体和桩身纵向振动方程;使用Laplace变换,求解步骤5中所述的三个振动方程,得到任意激振力作用在桩顶的时域速度响应函数。

    一种地震S剪切波作用下单桩水平动力响应分析方法

    公开(公告)号:CN116305480B

    公开(公告)日:2025-05-23

    申请号:CN202310303826.4

    申请日:2023-03-24

    Abstract: 本发明实施例公开了一种地震S剪切波作用下单桩水平动力响应分析方法,其包括:S1、基于地基土特性参数,创建考虑地基土对地震S剪切波影响作用下的地土动力平衡方程;S2、结合Euler梁和Pasternak地基模型,创建桩身单元的动力平衡方程;S3、确定桩身转角、弯矩、剪力与桩身水平位移系数关系并创建对应的系数方程组;S4、确定桩底桩身位移、内力系数所对应的动力平衡方程;S5、确定得桩顶位移及转角系数所对应的动力平衡方程,进而完成对地震S剪切波作用下单桩水平动力响应过程的分析。本发明将桩周土体简化为Pasternak地基,考虑桩顶轴向力作用下分层土中地震S剪切波传播的桩基水平振动受力分析,可为桩基工程抗震设计提供理论指导和参考作用。

    一种考虑轴向力作用的大直径单桩水平振动分析方法

    公开(公告)号:CN112307545B

    公开(公告)日:2023-05-16

    申请号:CN202011193166.1

    申请日:2020-10-30

    Abstract: 本发明一种考虑轴向力作用的大直径单桩水平振动分析方法,将大直径单桩简化为Timoshenko梁模型,提出一种同时考虑桩体剪切变形和桩周土体剪切效应的力学系统模型。此外,桩顶在水平荷载作用下同时考虑轴向力的影响,综合考虑两种荷载的作用能够适用于复杂多向荷载作用下的大直径单桩水平振动问题,能更好模拟实际工程中基桩在复杂荷载作用下的桩土耦合相互作用,可为桩基振动理论奠定基础;本发明在考虑桩顶复杂荷载作用的同时还考虑到桩身剪切变形、桩周土体剪切变形的影响,以及实际工程中桩基所涉及的受力变形影响因素,基于本发明所提出的模型能更好的为桩基在动荷载作用下的基桩变形以及内力变化规律提供理论指导及参考作用。

    一种径向非均质饱和土中管桩水平振动分析方法

    公开(公告)号:CN110162908B

    公开(公告)日:2022-09-27

    申请号:CN201910459458.6

    申请日:2019-05-29

    Abstract: 本发明公开了一种径向非均质饱和土中管桩水平振动分析方法,通过采用径向非均质饱和土体模型和Biot多孔介质理论模型考虑了固液两相之间的耦合作用,建立并求解了平面应变条件下径向非均质饱和土体模型的桩基水平振动响应模型,得到了管桩的阻抗函数。本发明采用的平面应变假定能够简单处理比较复杂的实际工程情况,概念清楚、理论性强;同时Biot多孔介质模型考虑了固液两相之间的耦合作用,较单相介质更更加接近实际工况。径向非均质性能考虑桩周土体施工扰动效应,可为更为复杂的饱和土‑桩动力相互作用问题的研究提供理论指导和参考作用。

    基于Pasternak地基模型液化土桩基水平动力响应分析方法

    公开(公告)号:CN112307544B

    公开(公告)日:2022-09-06

    申请号:CN202011193106.X

    申请日:2020-10-30

    Abstract: 本发明提供一种基于Pasternak地基模型液化土桩基水平动力响应分析方法,包括:将地基中的土层分为液化土层和非液化土层,将位于地基顶层的液化土层等效为流体,建立柱坐标系下液化土层流体运动控制方程;确定液化土层在运动时满足的边界条件;根据液化土层流体运动控制方程及边界条件确定作用在桩基上的动水压力;确定液化土中基桩的动力平衡方程,并求解液化土层中桩基的水平位移幅值;确定位于液化土层中的桩基的顶端与底端的转角幅值、弯矩幅值、剪力幅值与水平位移幅值的关系;确定非液化土层中桩基的水平位移幅值;确定桩基的顶部的水平阻抗、摇摆阻抗以及水平‑摇摆耦合阻抗。

    一种轴对称双向非均质黏性阻尼土中管桩的扭转振动分析方法及系统

    公开(公告)号:CN111122086B

    公开(公告)日:2022-04-15

    申请号:CN201911425039.7

    申请日:2019-12-31

    Abstract: 本发明实施例公开了一种轴对称双向非均质黏性阻尼土中管桩的扭转振动分析方法以及系统,其包括:S1、将待分析的管桩桩身‑土体耦合扭转振动系统分段并给定分析条件;S2、分别创建桩周土在轴对称条件下黏弹性土体扭转振动平衡模型和桩芯土在轴对称条件下黏弹性土体扭转振动平衡模型;S3、求解桩周土在轴对称条件下黏弹性土体扭转振动平衡模型和桩芯土在轴对称条件下黏弹性土体扭转振动平衡模型以获得对应的桩顶受到任意激振扭矩作用时的阻抗函数。本发明通过采用为桩土耦合振动体系提供的阻尼力与应变速率相关的阻尼模型,来适用于非谐和激振问题特别是瞬态激振条件下时桩体振动响应问题,为桩基动力检测提供理论指导和参考作用。

    一种成层土中非完全黏结的摩擦桩纵向振动分析方法

    公开(公告)号:CN110219324B

    公开(公告)日:2021-09-03

    申请号:CN201910335292.7

    申请日:2019-04-24

    Abstract: 本发明公开了一种成层土中非完全黏结的摩擦桩纵向振动分析方法,将实体桩和虚土桩按照桩周土和桩底土的分层情况进行同样的分层,同时假定实体桩均为均质圆形弹性体,且实体桩与虚土桩界面处位移连续、应力平衡;桩周土及桩底土均为各向同性线性粘弹性体;桩周土层上表面是自由边界,无正应力和剪应力,桩底土层底部为刚性基底;桩土系统振动时为小变形,虚土桩与桩侧土之间完全接触,实体桩与土体接触面非完全接触。根据粘弹性动力学理论建立轴对称条件下桩底土体和桩周土体纵向振动控制方程、根据Euler‑Bernoulli杆件理论,建立虚土桩及实体桩纵向振动控制方程,使用拉普拉斯变换,求解上述振动控制方程,以对摩擦桩的纵向振动进行分析。

    一种预碳化改性复合桩的制备方法

    公开(公告)号:CN111335294B

    公开(公告)日:2021-05-25

    申请号:CN202010198238.5

    申请日:2020-03-19

    Abstract: 本发明公开了一种预碳化改性复合桩,在设定桩位上打桩孔;启动搅拌桩机至提升状态,并在螺旋钻头提升的同时喷固化剂;搅拌桩机反复下钻和提钻,使土体和固化剂搅拌均匀形成混合土体;钻头撤出桩孔,封闭桩孔并向桩孔内通入温度高于50℃的CO2气体;使混合土体预碳化改性获得改性土;将改性土在桩孔外破碎,掺入固化剂、调整含水率获得混合改性土;将混合改性土分层填入桩孔并夯实,然后钻入透气钢管;将桩孔封闭,通过透气钢管向桩孔内注入CO2;混合改性土碳化后,在透气钢管内做碎石桩,碎石桩与碳化后的混合改性土复合成桩。通过对软土层土体预碳化改性处理,提高土体工程性能,大幅提高桩体强度,而且成桩速度快,工程造价低。

    一种考虑轴向力作用的大直径单桩水平振动分析方法

    公开(公告)号:CN112307545A

    公开(公告)日:2021-02-02

    申请号:CN202011193166.1

    申请日:2020-10-30

    Abstract: 本发明一种考虑轴向力作用的大直径单桩水平振动分析方法,将大直径单桩简化为Timoshenko梁模型,提出一种同时考虑桩体剪切变形和桩周土体剪切效应的力学系统模型。此外,桩顶在水平荷载作用下同时考虑轴向力的影响,综合考虑两种荷载的作用能够适用于复杂多向荷载作用下的大直径单桩水平振动问题,能更好模拟实际工程中基桩在复杂荷载作用下的桩土耦合相互作用,可为桩基振动理论奠定基础;本发明在考虑桩顶复杂荷载作用的同时还考虑到桩身剪切变形、桩周土体剪切变形的影响,以及实际工程中桩基所涉及的受力变形影响因素,基于本发明所提出的模型能更好的为桩基在动荷载作用下的基桩变形以及内力变化规律提供理论指导及参考作用。

    一种相邻大直径桩水平动力响应分析方法及系统

    公开(公告)号:CN112287445A

    公开(公告)日:2021-01-29

    申请号:CN202011197475.6

    申请日:2020-10-30

    Abstract: 本发明实施例公开了一种相邻大直径桩基水平动力响应分析方法及系统,其包括:S1、给定相邻大直径桩基水平动力相互作用简化力学模型对应的假定条件;S2、建立大直径主动桩桩身单元的动力平衡方程;S3、创建大直径主动桩桩身水平振动位移和转角关系方程并获得对应的位移通解;S4、计算大直径主动桩的桩身水平振动位移、桩身弯矩以及剪力;S5、计算由大直径主动桩I引起的大直径被动桩II的动态位移并计算出邻桩相互作用因子。本发明同时考虑轴向力作用下的相邻桩基水平动力相互作用,能适用于复杂多向荷载作用下的相邻桩基水平振动问题,更符合实际工程中群桩相互作用体系的研究,可为桩基动力理论提供指导和参考作用。

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