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成层土中基桩完整性的量化分析

作　者: 牛剑平
导　师: 张献民
学　校: 河北工业大学
专　业: 结构工程
关键词: 基桩完整性缺陷程度量化分析
分类号: TU473.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

基桩的完整性检测是工程界和研究人员一直很关心的问题。目前定性评价基桩缺陷的理论已很成熟，而定量分析由于受到影响因素很多，进展缓慢。在实际工程中又必须对缺陷桩的类别进行划分，而划分的依据就是基桩的实际缺陷程度。所以基桩完整性的量化分析就显得很重要。本文从理论上研究了如何实现成层土中基桩完整性的量化分析，提出了量化分析公式，并根据量化公式编制了缺陷计算程序，最后对模型桩试验进行了分析验证。主要研究内容如下：首先，针对成层土中完整桩和缺陷桩的时域响应模型编制了Matlab程序；其次，通过对成层土中桩的时域速度响应曲线的分析，得到了影响速度响应曲线的主要因素。提出了采用加权的方法对成层土中桩侧土阻尼系数进行等效简化的概念，即把各层土阻尼系数乘以该层土中桩段长度占桩身总长的比值(即为加权系数)，然后相加即得到一个等效阻尼系数。通过编制的程序进行的大量计算验证了加权的正确性，这样就把成层土中基桩完整性的量化问题转变为阻尼为等效阻尼的均匀土中基桩完整性的量化问题，并由此拟合出了基桩缺陷程度与速度响应曲线中入射波和反射波幅值之比的关系式，从而实现了量化分析；然后，根据上述提出的量化分析公式，编制了计算基桩缺陷程度的Matlab程序，只需输入桩侧土阻尼系数、入射波和反射波幅值以及对应的时刻，就可以算出缺陷程度；最后，利用模型桩试验的结果进行分析，验证了所编制的缺陷计算程序的正确性，即所提出的成层土中缺陷量化分析公式的可行性。

全文目录

第一章绪论  8-14
  1-1 问题的提出  8-9
  1-2 桩动测技术的发展和应用现状  9-11
    1-2-1 桩动测技术在国外的发展与应用现状  9-10
    1-2-2 桩的动测技术在我国的发展与应用现状  10-11
  1-3 基桩检测的发展趋势  11
    1-3-1 桩土体系分析模型会逐步得到改进  11
    1-3-2 智能型测试分析系统的应用将日益增多  11
  1-4 本文的主要研究内容  11-14
    1-4-1 目前的量化分析方法  11-12
    1-4-2 本文提出的缺陷量化思路  12
    1-4-3 本文的主要研究内容  12-14
第二章反射波理论和检测基本原理  14-26
  2-1 一维阻尼波动方程  14-16
    2-1-1 基本假设  14
    2-1-2 阻尼波动方程的建立  14-16
  2-2 达朗贝尔解  16-18
  2-3 桩底波反射特点  18-20
    2-3-1 固定端边界  18-19
    2-3-2 自由端边界  19-20
  2-4 桩基性质突变处弹性波的反射与透射  20-21
  2-5 入射力波、反射力波和透射力波的关系  21-23
    2-5-1 反射系数和透射系数  21-22
    2-5-2 入射位移波、反射位移波和透射位移波的关系  22-23
  2-6 桩身完整性鉴别  23-25
    2-6-1 桩身完整性鉴别的理论依据  23
    2-6-2 工程桩实测波形分析  23-25
  2-7 本章小结  25-26
第三章成层土中完整桩的瞬态纵向振动响应  26-39
  3-1 概述  26
  3-2 计算模型的建立  26-30
    3-2-1 基本假定  26-27
    3-2-2 定解问题的求解  27-30
  3-3 桩基瞬态动测响应的基本特征  30-34
    3-3-1 衰减特性  30
    3-3-2 多频振动特性  30
    3-3-3 空间特性  30-32
    3-3-4 频谱特性  32-33
    3-3-5 振动响应的能量特征  33-34
  3-4 成层土中完整桩纵向振动特性分析  34-38
    3-4-1 桩土体系的频域、时域振动特性分析  34-38
  3-5 本章小结  38-39
第四章成层均质土中缺陷桩的计算模型及分析  39-50
  4-1 计算模型简介  39-43
    4-1-1 定解问题的建立  39-40
    4-1-2 定解问题的求解  40-43
  4-2 成层土中缺陷桩振动特性分析  43-49
  4-3 本章小结  49-50
第五章基桩缺陷的量化分析  50-68
  5-1 基桩常见的缺陷  50-51
  5-2 均质土中桩缺陷的量化分析  51-54
    5-2-1 量化分析原理  51-53
    5-2-2 桩侧土阻尼系数取值  53-54
  5-3 成层土阻尼系数的加权等效方法  54-56
  5-4 基桩缺陷的量化分析  56-66
    5-4-1 扩颈缺陷的分析  56-61
    5-4-2 缩颈缺陷的分析  61-66
  5-5 本章小结  66-68
    5-5-1 结论  66-67
    5-5-2 对缺陷桩速度响应模型的几点说明:  67-68
第六章试验及分析  68-73
  6-1 模型桩试验  68-72
    6-1-1 模型桩试验装置简介  68
    6-1-2 工程地质条件  68-69
    6-1-3 模型桩试验结果分析  69-72
  6-2 本章小结  72-73
第七章结论与建议  73-75
  7-1 结论  73-74
  7-2 建议  74-75
参考文献  75-77
致谢  77-78

成层土中基桩完整性的量化分析

内容摘要

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