水平瞬态荷载作用下桩土动力相互作用研究

摘要

为研究桩基在桩-土界面连续条件下，桩顶受撞击等水平瞬态荷载作用时桩基位移响应、桩-土界面动力响应和桩周土的应力分布规律，根据Biot理论和Novak平面应变假定，采用Euler梁建立桩-饱和土耦合振动的平面应变简化模型，利用Laplace变换和势函数分解求解系统动力控制方程.针对桩-土系统在水平三角形冲击荷载作用下的振动状态，着重对桩基位移响应、桩-土界面和桩周土的动力响应开展时域分析.研究发现：桩-土系统的位移场响应滞后于应力场响应；桩土模量比越小，桩-土界面有效径向应力、切应力及孔压响应越显著；土体渗透系数减小引起桩-土界面孔压增大，导致有效径向应力减小，桩-土界面处切应力几乎不受渗透系数变化的影响；渗透系数较大时，桩周土孔压分布较分散，最大有效径向应力出现在桩-土界面附近；渗透系数较小时，桩周土孔压分布较为集中，最大有效径向应力则出现在桩-土界面较远处.

关键词

桩-土动力相互作用 / 饱和土 / Novak平面应变假定 / 三角形冲击荷载 / 时域分析