中国科技核心期刊
RCCSE中国核心学术期刊
JST China收录期刊
中国建筑科学领域高质量科技期刊分级目录

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

考虑土塞效应的分数阶导数描述的黏弹性饱和土中部分外露管桩扭转振动

余春春 傅敏

余春春, 傅敏. 考虑土塞效应的分数阶导数描述的黏弹性饱和土中部分外露管桩扭转振动[J]. 工业建筑, 2022, 52(1): 150-158. doi: 10.13204/j.gyjzG20110601
引用本文: 余春春, 傅敏. 考虑土塞效应的分数阶导数描述的黏弹性饱和土中部分外露管桩扭转振动[J]. 工业建筑, 2022, 52(1): 150-158. doi: 10.13204/j.gyjzG20110601
YU Chunchun, FU Min. Torsional Vibration of Partially Exposed Pipe Piles Considered Soil-plug Effect in Viscoelastic Saturated Soil Expressed by Fractional Derivatives[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2022, 52(1): 150-158. doi: 10.13204/j.gyjzG20110601
Citation: YU Chunchun, FU Min. Torsional Vibration of Partially Exposed Pipe Piles Considered Soil-plug Effect in Viscoelastic Saturated Soil Expressed by Fractional Derivatives[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2022, 52(1): 150-158. doi: 10.13204/j.gyjzG20110601

考虑土塞效应的分数阶导数描述的黏弹性饱和土中部分外露管桩扭转振动

doi: 10.13204/j.gyjzG20110601
基金项目: 

浙江省建设科研项目(2020K095)。

详细信息
    作者简介:

    余春春,女,1984年出生,硕士,讲师。电子信箱:183957651@qq.com

Torsional Vibration of Partially Exposed Pipe Piles Considered Soil-plug Effect in Viscoelastic Saturated Soil Expressed by Fractional Derivatives

  • 摘要: 考虑管桩的土塞效应,利用分数阶导数黏弹性理论和多孔介质理论得到了以位移表示的分数阶黏弹性饱和土的扭转振动控制方程,建立了分数阶黏弹性饱和土-部分外露管桩扭转动力相互作用模型。考虑分数阶导数和贝塞尔函数的性质以及土体边界条件,得到了等效Winkler扭转弹簧-阻尼器模型的等效刚度和阻尼系数。考虑桩周和桩芯饱和土对管桩的作用,运用传递矩阵法求解了部分外露管桩的扭转振动,得到了管桩桩顶的扭转刚度因子和等效阻尼系数。以数值算例的形式讨论了管桩和土体力学性质参数和几何参数对管桩扭转振动的影响。结果表明:管桩的几何参数对分数阶黏弹性饱和土中部分外露管桩扭转振动的影响较力学性质参数的影响要大;考虑土塞效应研究分数阶黏弹性饱和土中部分外露管桩扭转振动时不能忽略土体黏滞性的影响,但桩芯与桩周饱和土性质的差异可以忽略;管桩的管壁厚度对扭转振动的影响较为敏感。
  • [1] NOVAK M, ABOUL-ELLA F. Impedance functions of piles in layered media[J]. Journal of Engineering Mechanical Division, 1978, 104(3):643-661.
    [2] NOGAMI T, KONAGAI K. Time domain flexural response of dynamically loaded single pile[J]. Journal of Engineering Mechanics, 1988, 114(9):1512-1525.
    [3] YAO S, NOGAMI T. Lateral cyclic response of a pile in viscoelastic winkler subgrade[J]. Journal of Engineering Mechanics, 1994, 120(4):758-775.
    [4] 李强,王奎华,谢康和.饱和土中端承桩纵向振动特性研究[J]. 力学学报, 2004, 36(4):435-442.
    [5] MAESO O, AZNAREZ J J, GARCIA F. Dynamic impedances of piles and groups of piles in saturated soils[J]. Computer & Structurees, 2005, 83(10):769-782.
    [6] 王奎华, 郭海超, 高柳, 等. 三维波动土中带承台单桩的纵向振动特性研究[J]. 岩石力学与工程学报, 2018, 37(2):497-505.
    [7] 孟坤, 崔春义, 许成顺, 等. 考虑径向波动效应的黏弹性支承桩纵向振动阻抗研究[J].振动工程学报, 2019,32(2):296-303.
    [8] DING X M, LIU, H L, CHU J, et al. Time-domain solution for transient dynamic response of a large-diameter thin-walled pipe pile[J]. Earthquake Engineering and Engineering Vibration, 2015, 14(2):239-251.
    [9] 刘林超, 闫启方, 王颂, 等.基于轴对称模型的管桩竖向振动研究[J]. 岩土力学, 2016, 37(1):119-125.
    [10] 沈纪苹, 陈蕾. 基于传递矩阵法的层状土中管桩水平动力阻抗分析[J]. 岩土力学, 2016, 37(10):2810-2816.
    [11] 郑长杰, 丁选明, 栾鲁宝. 黏弹性地基中管桩水平动力特性分析[J].岩土力学, 2017, 38(1):26-32.
    [12] 吴文兵,邓国栋,张家生,等.考虑横向惯性效应时桩侧土-管桩-土塞纵向耦合振动特性研究[J].岩土力学, 2017, 38(4):993-1001.
    [13] 吴君涛, 王奎华, 刘鑫, 等.考虑桩身三维效应下的大直径薄壁管桩-桩端土塞耦合振动模型及其解析解[J]. 岩石力学与工程学报, 2019, 38(5):1064-1072.
    [14] 闫启方, 刘林超. 基于多圈层模型的径向非线性饱和土-管桩纵向耦合振动[J]. 科学技术与工程, 2018, 18(11):1671-1815.
    [15] DE BOER R, LIU Z F. Propagation of acceleration waves in incompressible saturated porous solids[J]. Transport in Porous Media, 1995, 21(3):163-173.
    [16] 刘林超, 杨骁. 分数导数模型描述的饱和土桩纵向振动分析[J]. 岩土力学, 2011, 32(2):526-532.
    [17] 李耀庄, 李博. 单桩水平及水平-摇摆耦合振动分析[J].世界地震工程,2006, 22(4):160-165.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  58
  • HTML全文浏览量:  4
  • PDF下载量:  1
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2020-11-06
  • 网络出版日期:  2022-04-24

目录

    /

    返回文章
    返回