基于虚土桩法的桩纵向振动理论

基于虚土桩法的桩纵向振动理论  
出版时间： 2017年版 
内容简介 
　　桩的振动理论是桩基础抗震减震设计、动力测试和可打入性分析的理论基础，《基于虚土桩法的桩纵向振动理论》结合作者近年来在该领域的研究成果，系统介绍考虑桩侧土桩桩端土耦合条件下桩纵向振动理论的建立、解答及其应用。《基于虚土桩法的桩纵向振动理论》首先提出虚土桩法来严格模拟桩与桩端土的相互作用，在此基础上对均质地基、成层地基、径向非均质地基、横观各向同性地基、三维轴对称地基中的桩纵向振动理论开展系统研究，通过考虑桩端动应力扩散模式进一步对虚土桩的设置形式开展研究，并对虚土桩法用于分析新桩型的动力响应进行探索。《基于虚土桩法的桩纵向振动理论》内容系统、新颖、实用性强，使读者能够快速而深入地理解桩基振动理论的相关问题。 
目录 
第1章 绪论 1 
1.1 引言 1 
1.2 桩桩侧土动力相互作用模型研究现状 1 
1.2.1 Winkler理论模型 2 
1.2.2 平面应变模型 3 
1.2.3 三维连续介质模型 4 
1.2.4 有限元及边界元数值模型 5 
1.3 桩桩端土动力相互作用模型概述 5 
1.4 虚土桩法的提出及本书内容 7 
1.4.1 虚土桩法的提出 7 
1.4.2 本书内容 9 
第2章 均质地基中基于虚土桩法的桩纵向振动理论 11 
2.1 引言 11 
2.2 桩土耦合振动的定解问题 11 
2.2.1 计算简图与基本假设 11 
2.2.2 桩土耦合振动控制方程 12 
2.3 定解问题的求解 13 
2.3.1 土层振动问题 13 
2.3.2 桩振动问题 15 
2.4 桩顶动力响应特性分析 19 
2.4.1 不同桩长时桩端土厚度的影响 19 
2.4.2 不同桩径时桩端土厚度的影响 22 
2.4.3 不同桩身波速时桩端土厚度的影响 25 
2.5 虚土桩法与现有桩端支承模型对比研究 28 
2.6 本章小结 29 
第3章 成层地基中基于虚土桩法的桩纵向振动理论 31 
3.1 引言 31 
3.2 桩土耦合振动的定解问题 32 
3.2.1 计算简图与基本假设 32 
3.2.2 桩土系统纵向耦合振动控制方程 33 
3.2.3 桩土系统边界条件及初始条件 33 
3.3 定解问题的求解 34 
3.3.1 桩侧土体振动问题 34 
3.3.2 第1段虚土桩桩身振动问题 36 
3.3.3 成层地基中黏弹性桩振动问题 38 
3.4 土层层间动力相互作用假定的影响分析 41 
3.5 桩端土性质对桩顶动力响应的影响分析 42 
3.5.1 单层桩端土 42 
3.5.2 双层桩端土 46 
3.6 桩端沉渣对桩顶动力响应的影响分析 47 
3.6.1 嵌岩桩 48 
3.6.2 非嵌岩桩 51 
3.7 工程实例分析 53 
3.8 本章小结 54 
第4章 径向非均质地基中基于虚土桩法的桩纵向振动理论 56 
4.1 引言 56 
4.2 桩土耦合振动的定解问题 56 
4.2.1 桩-土动力相互作用模型及基本假设 56 
4.2.2 桩土系统耦合振动控制方程 58 
4.2.3 桩土系统边界条件及初始条件 59 
4.3 定解问题的求解 60 
4.3.1 土层振动问题 60 
4.3.2 桩振动问题 62 
4.4 桩侧土施工扰动效应对桩顶动力响应的影响分析 66 
4.4.1 径向划分圈层数的影响 66 
4.4.2 桩侧土扰动区域扰动范围的影响 68 
4.4.3 桩侧土扰动区域扰动程度的影响 72 
4.5 桩端土挤密效应对桩顶动力响应的影响分析 74 
4.5.1 桩端挤密层厚度的影响 75 
4.5.2 桩端挤密层径向挤密范围的影响 76 
4.5.3 桩端挤密层径向挤密程度的影响 77 
4.6 任意段变阻抗桩振动特性分析 78 
4.6.1 任意段变截面桩 78 
4.6.2 任意段变模量桩 82 
4.7 本章小结 83 
第5章 横观各向同性地基中基于虚土桩法的桩纵向振动理论 86 
5.1 引言 86 
5.2 桩土耦合振动的定解问题 86 
5.2.1 计算模型与基本假设 86 
5.2.2 定解问题 87 
5.2.3 定解条件 90 
5.3 定解问题的求解 91 
5.3.1 土层振动问题 91 
5.3.2 桩振动问题 92 
5.4 土的各向异性对桩顶动力响应的影响分析 96 
5.4.1 桩侧土各向异性的影响 96 
5.4.2 桩端土各向异性的影响 97 
5.5 本章小结 98 
第6章 三维轴对称地基中基于虚土桩法的桩纵向振动理论 100 
6.1 引言 100 
6.2 桩土耦合振动的定解问题 100 
6.2.1 计算模型与基本假设 100 
6.2.2 桩土耦合振动控制方程 101 
6.2.3 桩土体系的边界条件及初始条件 102 
6.3 定解问题的求解 103 
6.3.1 土层振动问题 103 
6.3.2 桩振动问题 105 
6.4 精度分析 107 
6.4.1 关于gn取值的精度问题 107 
6.4.2 关于KS的精度分析 109 
6.5 虚土桩部分对桩体动力响应的影响 111 
6.5.1 虚土桩厚度的影响 111 
6.5.2 虚土桩弹性模量的影响 111 
6.5.3 桩体长径比的影响 113 
6.6 轴对称模型与平面应变模型下虚土桩的特性比较 115 
6.6.1 摩擦桩 115 
6.6.2 端承桩 117 
6.7 桩端土成层性对桩体复刚度的影响 118 
6.8 本章小结 120 
第7章 考虑桩端应力扩散时基于虚土桩法的桩纵向振动理论 122 
7.1 引言 122 
7.2 桩土耦合振动的定解问题 122 
7.2.1 虚土桩模型的分类 122 
7.2.2 计算简图与基本假设 124 
7.2.3 控制方程及边界条件 125 
7.3 定解问题的求解 126 
7.3.1 土层振动问题 126 
7.3.2 桩振动问题 126 
7.4 泡形虚土桩的确定方式 128 
7.4.1 B-B模型 128 
7.4.2 B-T模型 130 
7.5 不同虚土桩模型下桩体的动力响应 132 
7.5.1 基于B-B模型的分析 132 
7.5.2 基于B-T模型的分析 141 
7.6 基于平面应变的各类虚土桩模型对比分析 146 
7.6.1 摩擦桩桩体复刚度响应分析 147 
7.6.2 端承桩桩顶动力响应分析 147 
7.7 工程实例分析 149 
7.8 本章小结 151 
第8章 基于虚土桩法的静钻根植桩纵向振动理论 154 
8.1 引言 154 
8.2 径向非均质理论下的桩土纵向振动问题 154 
8.2.1 数学模型 154 
8.2.2 土体纵向振动方程建立及求解 155 
8.2.3 桩纵向振动方程建立及求解 157 
8.3 静钻根植竹节桩的动力响应特性分析 159 
8.3.1 竹节的影响 160 
8.3.2 桩端扩径尺寸的影响 162 
8.3.3 桩侧注浆的影响 164 
8.3.4 浆液配比的影响 166 
8.4 静钻根植桩桩顶速度波信号实例模拟 167 
8.4.1 单节静钻根植桩实例拟合 169 
8.4.2 多节静钻根植桩实例拟合 170 
8.5 本章小结 171 
参考文献 173