單樁動(dòng)力屈曲分析的試驗(yàn)與理論研究.pdf

1、樁基礎(chǔ)因具有承載力高、沉降小等優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用廣泛，且對(duì)于跨越大江大河或深切峽谷的鐵路或公路大橋、以及高樁碼頭和海上石油鉆井平臺(tái)等工程，多采用高承臺(tái)樁基。對(duì)于這類高承臺(tái)樁基，因樁頂自由長(zhǎng)度較大，在靜力荷載(上部結(jié)構(gòu)荷載及基礎(chǔ)本身自重等)和動(dòng)力荷載(車輛或機(jī)械等運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的沖擊與制動(dòng)力，以及風(fēng)力、波浪力或地震力等)同時(shí)作用下，可能產(chǎn)生屈曲破壞，其具有突發(fā)性且后果嚴(yán)重，如何分析樁基的動(dòng)力特性特別是動(dòng)力屈曲穩(wěn)定性成為本學(xué)科中具有重要理論與工程實(shí)際

2、意義的一個(gè)課題。
　　 為此，本文首先基于已有研究成果分析和討論了樁基礎(chǔ)的動(dòng)力特性，在此基礎(chǔ)上，引入能量原理和Hamilton原理，分別基于m法和常數(shù)法假定考慮樁側(cè)地基土體抗力及其他影響因素，建立出兩端鉸支、兩端固支及一端固支一端自由三種不同樁端約束條件下基樁的動(dòng)力穩(wěn)定平衡方程，經(jīng)簡(jiǎn)化得到相應(yīng)的Mathieu方程，求解獲得了簡(jiǎn)諧荷載下參數(shù)共振時(shí)不穩(wěn)定區(qū)域邊界的近似解。
　　 其次，設(shè)計(jì)并完成了一組軸向簡(jiǎn)諧荷載作用下單樁樁

3、-土動(dòng)力相互作用大比例模型試驗(yàn)，通過(guò)埋設(shè)樁身內(nèi)力與位移傳感器及改變主要試驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，獲得了兩種典型組合邊界條件(即兩端嵌固和一端嵌固、一端自由)下的基樁在動(dòng)力加載過(guò)程中樁頂位移、樁頂動(dòng)位移幅值、樁身軸力及樁底反力等動(dòng)力響應(yīng)的時(shí)程變化曲線，為進(jìn)一步了解和掌握樁身動(dòng)力屈曲破壞機(jī)理提供了基礎(chǔ)。
　　 最后，綜合理論分析和模型試驗(yàn)結(jié)果，討論了兩種典型組合邊界條件(即兩端嵌固和一端嵌固、一端自由)下動(dòng)荷載加載頻率、樁頂自由長(zhǎng)度、樁