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《樁土阻尼作用下低應(yīng)變法可測樁長的分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第29卷第5期2011年lO月中國民航大學(xué)學(xué)報JOURNALOFCIVILAVIATIONUNIVERSITYOFCHINA、k1．29No．5October20ll樁土阻尼作用下低應(yīng)變法可測樁長的分析張獻(xiàn)民，曹宗亮(中國民航大學(xué)機場學(xué)院，天津300300)摘要：低應(yīng)變檢測是樁身完整性檢測的一種常用方法。樁土的阻尼作用是造成應(yīng)力波傳播過程中衰減的關(guān)鍵因素。利用一維波動理論，建立樁土相互作用的方程，得到了波幅比與樁長、波速等因素的關(guān)系，進而得到檢測中可測得的最大樁身長度范圍。同時，利用ANSYSLS—DYNA進行模擬，從而驗證了波在
2、樁身傳播過程中的衰減特性和計算所得結(jié)果的正確性．為該方法的克服局限的進一步研究起到一定的參考作用。關(guān)鍵詞：低應(yīng)變法；樁身完整性檢測；可測樁長；樁土阻尼中圖分類號：TU473文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1674—5590(2011)05一0046一04MeasurableLengthofPileUnderActionofPile-SoilDampingbyMethodofLowStrainTestingzHANGXian-min．CA0Zong-liang(Airport∞訛伊，CAUC，Tianjin300300，China)Abst
3、ract：Lowstraintestingisoneofthemostpopularmethodsintheareaofpileintegrityinspection．Thepile-soildampingisthechiefreasonthatleadstothedecayofstresswaveenergy．Pile-soileffectmodelisestablishedbasedontheone-dimensionalwavetheory，andtherelationshipofamplituderatioandpilel
4、engthsisgot，theme鵲urablelengthsindifferentkindsofsoilarecalculated．Ansysls-dynaisusedtosimulatetovalidatethewavetransmissiondecayinthepiles．ThisstudyCalldofavorableeffecttothefurtherstudyonovercomingthelimitationoflowstraintesting．Keywords：lowstrmntesting；pileintegrit
5、ytest；measurablelength；pile-soildamping低應(yīng)變反射法是在樁身完整性檢測中應(yīng)用最為普遍的一種動力檢測方法。由于其分析理論和實踐應(yīng)用都較為成熟，操作方法簡便，分析結(jié)果直觀，從而被大多數(shù)檢測人員廣泛地應(yīng)用在樁基檢測領(lǐng)域【11。然而，應(yīng)力波在樁身傳遞過程中由于能量的衰減，從而使低應(yīng)變檢測方法在對長度較大的基樁進行完整性檢測時受到一定限制。本文利用一維波動理論，建立樁土相互作用的方程，得到了波幅比與樁身長度呈一定的反比關(guān)系，并通過計算得到低應(yīng)變檢測的可測樁長范圍。通過AnsysLs—Dyna進行模擬，驗
6、證了計算分析的正確性。1可測樁長的計算分析本文的研究對象為長度較大的灌注樁，作為摩擦樁處理，忽略樁底土作用。為了便于分析，忽略樁身材料的阻尼作用，同時，對低應(yīng)變條件下樁土相互作用系統(tǒng)做如下假設(shè)：樁視為一維彈性直桿，在樁側(cè)土均勻的條件下，樁周土對樁的作用簡化為開爾文力學(xué)模型，即土對樁的作用用一個線性彈簧和線性阻尼器并聯(lián)的方式共同作用，其中分布彈簧剛度系數(shù)為后。，分布阻尼系數(shù)為％。而樁身應(yīng)力波的衰減幾乎不受樁側(cè)土剛度的影nl甸t21，因此，忽略樁土剛度比的影響，而只考慮樁側(cè)土的阻尼作用。假設(shè)樁長為￡，在樁頂施加的脈沖力為p(t)，其對
7、應(yīng)的定解問題如下口2掣：掣+幫唑也OxOtu(戈，￡)I間=o，旦學(xué)I；：。=oo≤菇≤￡(1)掣b剮吣)等，掣bm力珈≥。收稿日期：2010一ll一15：修回日期：2011-02—28基金項目：河北省交通科學(xué)基金項目(y-2010112)作者簡介：張獻(xiàn)民(1959一)，男，河北邢臺人，教授，博士，研究方向為巖土工程無損檢測技術(shù)．第29卷第5期張獻(xiàn)民，曹宗亮：樁土阻尼作用下低應(yīng)變法可測樁長的分析——47—．式中：t，為樁身的波速(m／s)，且穢=何，其中P為樁身的密度(kg／m3)；u為樁身質(zhì)點的位移；E為樁的彈性模量(kPa)；
8、口為樁土相互作用的等效阻尼系數(shù)，且有盧=％·S，捌，其中S為樁周長，A為樁身截面積，％為土體單位面積上的粘滯阻尼系數(shù)(N·s／m，)，、fposinot0≤￡≤rp。?！?Iot≥T式中：r為脈沖寬度。1．1樁土阻尼系數(shù)與波幅比的關(guān)系在樁側(cè)土為均質(zhì)
