[发明专利]一种成层土中非完全黏结的摩擦桩纵向振动分析方法

摘要

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。

主权项

1.一种成层土中非完全黏结的摩擦桩纵向振动分析方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：引入如下假定，建立成层土中摩擦桩纵向振动分析模型：实体桩的深度与桩周土的深度一致，均被分为N层，虚土桩与桩底土的深度一致，均被分为M层假定实体桩为均质、圆形等截面弹性体，且实体桩与虚土桩界面处位移连续、应力平衡；假定桩周土及桩底土均为纵向各向同性线性粘弹性体，土体材料阻尼采用粘性阻尼；假定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；实体桩及桩周土、桩底土和虚土桩构成的桩‑土系统在振动时仅发生小变形，虚土桩与桩底土之间完全接触，实体桩与土体接触面非完全接触；S2：根据粘弹性动力学理论建立轴对称条件下桩底土和桩周土纵向振动控制方程；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；根据步骤S1中的假定，建立桩‑土系统边界条件；S3：使用Laplace变换，求解步骤S2中所述的桩底土和桩周土振动方程，并求解虚土桩及实体桩纵向振动控制方程，得到任意激振力作用在桩顶的时域速度响应函数，以对成层土中摩擦桩的纵向振动进行分析。