SH波作用下樁-液化土-結(jié)構(gòu)體系的水平振動(dòng)特性
本文選題:SH波 + 液化土; 參考:《振動(dòng)與沖擊》2017年20期
【摘要】:將樁等效為Timoshenko梁,上部結(jié)構(gòu)等效為單自由度彈簧質(zhì)量塊,基于樁-土相互作用的Winkler模型,研究了在垂直入射簡(jiǎn)諧SH波作用下樁-液化土-上部結(jié)構(gòu)耦合體系的水平振動(dòng)特性?紤]土體的自由場(chǎng)位移、上部結(jié)構(gòu)的平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)慣性以及和樁軸向壓力的二階效應(yīng),建立了單樁-液化土-上部結(jié)構(gòu)耦合體系的邊值問(wèn)題,得到樁變形和上部結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的解析解。數(shù)值分析了幾何和物理等參數(shù)對(duì)樁頭和上部結(jié)構(gòu)位移放大因子和動(dòng)力放大因子的影響,結(jié)果表明:單樁-液化土-上部結(jié)構(gòu)體系存在明顯的共振現(xiàn)象,且土體自由場(chǎng)位移對(duì)樁頭和上部結(jié)構(gòu)的位移放大因子影響顯著;隨著上部結(jié)構(gòu)剛度的增加,樁-液化土-上部結(jié)構(gòu)體系的基頻增大,位移放大因子峰值減小;隨著土體液化的發(fā)展,單樁-液化土-上部結(jié)構(gòu)系統(tǒng)基頻和動(dòng)力放大因子逐漸減小。
[Abstract]:The pile is equivalent to Timoshenko beam and the superstructure is equivalent to a single degree of freedom spring mass block. Based on the Winkler model of pile-soil interaction, the horizontal vibration characteristics of pile-liquefaction soil-superstructure coupling system under the action of harmonic SH wave are studied. Considering the free field displacement of soil, the translational and rotational inertia of the superstructure and the second order effect of the axial pressure of the pile, the boundary value problem of the single pile-liquefaction soil-superstructure coupling system is established. The analytical solutions of pile deformation and superstructure motion are obtained. The effects of geometric and physical parameters on displacement amplification factor and dynamic amplification factor of pile head and superstructure are analyzed numerically. The results show that the single pile-liquefaction soil-superstructure system has obvious resonance phenomenon. With the increase of the stiffness of the superstructure, the fundamental frequency of pile-liquefaction soil-superstructure system increases and the peak value of displacement amplification factor decreases. With the development of soil liquefaction, the fundamental frequency and dynamic amplification factor of single pile-liquefaction soil-superstructure system decrease gradually.
【作者單位】: 上海大學(xué)土木工程系;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(10872124)
【分類號(hào)】:TU473.1
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,本文編號(hào):1854006
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