两种径向多圈层土体平面应变模型的对比

针对土体径向非均质性的多弹簧串联的多圈层平面应变模型在严密性及精确度方面存在的不足的情况,提出基于复刚度传递的多圈层平面应变的严格数学力学模型.对多弹簧串联的多圈层平面应变模型和基于复刚度传递的多圈层平面应变模型进行严格的数学论证,论证表明,前者由于数学力学上不严密,无法退化到均质情况下平面应变精确解;而后者由于数学力学上的严密性,可以退化到均质情况下平面应变精确解.分别通过对多工况条件下土体动力响应（土体复刚度）的分析比较,指出前者在只计算低频阶段桩基动力响应的工况能够近似适用,而对需精确考虑阻尼的工况则不适用.     

弹性支承桩周围土振动响应解析解及其波动规律研究EI北大核心CSCD

通过建立弹性支承桩–土耦合模型,考虑桩周土三维轴对称振动,求解得到桩周土振动响应频域解析解。通过傅里叶逆变换得到桩周土振动响应在时域内的半解析表达,并借助有限元分析软件对比验证本文解的合理性。在此基础上,对不同工况条件下的桩–土耦合系统参数进行研究,得到桩周土波动响应的规律,为实际工程测试提供理论支持与指导作用。     

改进的库尔曼图解法及其在土压力计算中的应用

对库尔曼图解法进行了改进 ,通过巧妙的作图 ,结合几何和物理两方面的关系导出了库仑主动土压力公式的另外一种表达形式 ,并由此得出了一种新的土压力图解法。和原库尔曼图解法相比 ,改进的方法计算量大大减少 ,作图更加方便 ,所得结果更加精确。算例表明 ,该方法所得的结果和库仑主动土压力理论公式所得到的结果吻合得非常好     

双面半透水边界的一维粘弹性固结理论

研究了考虑土的流变特性时具有双面半透水边界的饱和粘土层的一维固结问题，并求出了相应的解析解。根据解析解的结果，通过电算程序，作出了几个主要影响因素对固结过程的影响曲线图。研究表明，粘土层顶面和底面的透水性能对固结过程均有着较大的影响，而流变特性主要影响固结的中后期。     

考虑桩体粘性的变阻抗桩受迫振动问题的解析解

建立了考虑桩体材料粘弹性、桩长有限、桩端为弹性支承时,考虑桩侧土作用、桩截面声阻抗发生突变状态下(有两个突变界面),桩顶受纵向激振时基桩受迫振动的定解问题,求得了稳态正弦及瞬态半正弦激振条件下的解析解,并对所得解进行了研究分析,结果显示,桩体材料粘性对变阻抗界面处的特征反射有着较大的影响。     

层状地基中基于虚土桩模型的单桩沉降计算方法

基于虚土桩模型及荷载传递法,针对理想弹塑性荷载传递函数,推导了均质地基中以桩侧土塑性发展深度为变量的桩顶荷载-沉降曲线计算方法,且进一步利用递推方法将其推广到层状地基中并给出了桩身轴力及桩侧摩阻力的计算方法。在此基础上,给出了荷载传递模型参数的选取方法并分析了虚土桩计算长度的影响因素及取值方法。然后,利用该算法分析了桩及虚土桩压缩模量对荷载-沉降曲线的影响。最后,结合工程实测数据,对比了计算荷载-沉降曲线、实测曲线和由规范方法得到的荷载-沉降曲线,结果表明:在一定的荷载范围内,采用基于虚土桩模型的单桩沉降计算方法计算得到的桩顶沉降值与实测值较为吻合,实际工程应用优于规范法。     

预应力管桩焊接缝对桩基完整性检测的影响

焊接混凝土管桩做无损检测时,桩体连接处普遍存在较强的反射信号,而传统的刚度传递模型不能很好地反映这一现象.为此,提出一种模拟管桩焊接缝的简化模型.该模型将焊接缝看作无延时的弹簧系统,弹簧系统刚度是焊接深度和焊缝高度的函数.应用该模型对非均质土中多级预应力混凝土管桩的纵向振动特性进行研究,并得到了半正弦简谐激振力作用下的桩顶刚度、速度等动力响应的半解析解.分析了焊接深度和焊缝高度等因素对桩顶动力响应的影响,发现焊接深度对桩体连接处的反射信号影响明显.两组典型缺陷桩的实测拟合结果表明：该焊缝模型能很好地反映焊接缝处的反射信号,弥补了现有理论的不足.     

考虑桩身材料阻尼的桩基纵向振动积分变换解及其应用

 通过积分变换法,对考虑桩身材料阻尼条件下的桩基纵向振动问题进行求解,并得到了桩–土系统的传递函数以及脉冲响应函数。通过脉冲响应函数与外部激振函数在时域内卷积,可以得到任意激振条件下,桩顶位移(速度)响应的时域解析解,解决了分离变量法由于解法局限性只能对稳态正弦激振响应进行求解的不足,大大提升了解的适应性。并对工程测试中可能出现的测试信号高频干扰问题进行了波形分析,由于桩阻尼的存在,测试信号中的高频干扰成分所对应的响应会自动滤去,同时低频成分对应后继反射波趋于“宽扁”型。当桩阻尼较大时,反射波的起跳位置发生改变,不能作为一维弹性波速的测试依据。     

静荷载作用下粘弹性地基单桩沉降的时间效应

利用广义Voigt模型来考虑桩侧土体的线弹性性质和粘性特性,研究了成层地基中静荷载作用下单桩沉降的时间效应。首先,根据桩侧土的成层情况,将桩土系统从下至上划分为有限层,对每层桩土系统建立静力平衡方程;然后,利用Laplace变换技术和阻抗函数递推方法求出了频域内桩顶位移响应的解析解,进一步利用Fourier变换技术和卷积定理求出了相应静荷载作用下考虑时间效应的单桩桩顶沉降半解析解;最后,采用参数研究方法,分析了桩土参数对单桩沉降性状的影响,并将工程桩的实测数据与本文计算结果进行了对比。结果表明:在工程桩受荷初期,本文得到的解能较好地计算出单桩沉降性状。     

粘弹性桩纵向振动问题的积分变换解

建立了有限长粘弹性桩在桩侧和桩端土作用下 ,受纵向激励条件下的定解问题 ,并利用拉氏变换 (Laplace)求得在任意激振力作用下桩顶的位移和速度的传递函数 ,然后进行拉氏逆变换求得半正弦激振力作用下桩顶速度响应解析解 ,并就桩材阻尼对桩土系统的振动特性的影响作了进一步的研究。