基樁低應(yīng)變數(shù)值模擬及量化分析.pdf

1、碩士學(xué)位論文l U l l l l l l I l U I I l l l l l l I I I I IY 2 3 8 4 5 5 4基樁低應(yīng)變數(shù)值模擬及量化分析N u m e r i c a lS i m u l a t i o no n L o w S t r a i no f F o u n d a t i o n P i l ea n d Q u a n t i t a t i v e A n a l y s i s作者姓名：

2、 鮭塞鑫學(xué)科、專業(yè)：隨塞遮塞王貍拯墮塑王猩學(xué) 號(hào)：0 2 1 0 2 2 3指導(dǎo)教師： 王查薟完成日期： 2 Q ! 蘭生魚旦蘭州交通大學(xué)L a n z h o u J i a o t o n g U n i v e r s i t y蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文摘 要鐵路橋梁樁基礎(chǔ)是鐵路工程的重要組成部分，確保樁基礎(chǔ)的質(zhì)量對于鐵路運(yùn)營安全具有重要意義，而低應(yīng)變反射法是目前檢測樁基質(zhì)量廣泛應(yīng)用的方法之一。準(zhǔn)確判斷樁身缺陷是目前樁基檢測工作的

3、難點(diǎn)，本文以一維波動(dòng)方程為基礎(chǔ)，結(jié)合有限元?jiǎng)恿Ψ治龀绦颍瑢?yīng)用低應(yīng)變反射法檢測過程中存在的問題，進(jìn)行系統(tǒng)的分析研究，本文主要研究內(nèi)容有以下幾個(gè)方面：( 1 ) 利用動(dòng)力分析程序A N S Y S ／L S ．D Y N A 建立樁土模型，研究完整樁當(dāng)激振力脈沖寬度、樁徑、樁長、不同接收點(diǎn)、樁身彈模發(fā)生變化時(shí)，相應(yīng)的反射波曲線變化特征；對于缺陷樁，研究缺陷埋深、嚴(yán)重程度、缺陷長度、激振力脈沖寬度、漸變截面、離析、斷裂、局部斷裂等缺陷情況下

4、，相應(yīng)的反射波缺陷的特征。( 2 ) 在實(shí)際檢測過程中，雙速度法可有效地減少次生反射波的干擾，采用動(dòng)力分析程序A N S Y S ／L S - D Y N A 建立完整樁的有限元模型，在考慮樁身阻尼的前提下，研究不同激振點(diǎn)、不同接收點(diǎn)的速度時(shí)程曲線，采用M a t l a b 編制相關(guān)數(shù)據(jù)處理程序，將速度時(shí)程曲線分離出上下行波，得到反映樁底反射信息的上行波，證明采用雙速度法用于樁身完整性檢測是可行的。( 3 ) 缺陷量化分析是目前樁基檢

5、測工作中的難點(diǎn)問題，本文通過引用某文獻(xiàn)中程序進(jìn)行大量的正演計(jì)算。該程序從樁土系統(tǒng)的波動(dòng)方程入手，結(jié)合邊界條件和初始條件，構(gòu)成樁土系統(tǒng)在瞬態(tài)激勵(lì)下的定解問題，采用差分法，求解此定解問題，解得完整樁以及各種缺陷樁的速度響應(yīng)。獲得針對不同土質(zhì)下不同樁側(cè)阻尼系數(shù)、不同缺陷位置下的缺陷程度與速度時(shí)程曲線中入射波與反射波波幅比之間的關(guān)系式。通過模型樁試驗(yàn)，表明提出的缺陷量化分析關(guān)系式是可靠有效的。關(guān)鍵詞：有限元；低應(yīng)變反射波法；雙速度法：量化分析論