基樁低應(yīng)變數(shù)值模擬及量化分析.pdf

1、碩士學(xué)位論文l U l l l l l l I l U I I l l l l l l I I I I IY 2 3 8 4 5 5 4基樁低應(yīng)變數(shù)值模擬及量化分析N u m e r i c a lS i m u l a t i o no n L o w S t r a i no f F o u n d a t i o n P i l ea n d Q u a n t i t a t i v e A n a l y s i s作者姓名：

2、 鮭塞鑫學(xué)科、專業(yè)：隨塞遮塞王貍拯墮塑王猩學(xué) 號：0 2 1 0 2 2 3指導(dǎo)教師： 王查薟完成日期： 2 Q ! 蘭生魚旦蘭州交通大學(xué)L a n z h o u J i a o t o n g U n i v e r s i t y蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文摘 要鐵路橋梁樁基礎(chǔ)是鐵路工程的重要組成部分，確保樁基礎(chǔ)的質(zhì)量對于鐵路運營安全具有重要意義，而低應(yīng)變反射法是目前檢測樁基質(zhì)量廣泛應(yīng)用的方法之一。準確判斷樁身缺陷是目前樁基檢測工作的

3、難點，本文以一維波動方程為基礎(chǔ)，結(jié)合有限元動力分析程序，對應(yīng)用低應(yīng)變反射法檢測過程中存在的問題，進行系統(tǒng)的分析研究，本文主要研究內(nèi)容有以下幾個方面：( 1 ) 利用動力分析程序A N S Y S ／L S ．D Y N A 建立樁土模型，研究完整樁當激振力脈沖寬度、樁徑、樁長、不同接收點、樁身彈模發(fā)生變化時，相應(yīng)的反射波曲線變化特征；對于缺陷樁，研究缺陷埋深、嚴重程度、缺陷長度、激振力脈沖寬度、漸變截面、離析、斷裂、局部斷裂等缺陷情況下

4、，相應(yīng)的反射波缺陷的特征。( 2 ) 在實際檢測過程中，雙速度法可有效地減少次生反射波的干擾，采用動力分析程序A N S Y S ／L S - D Y N A 建立完整樁的有限元模型，在考慮樁身阻尼的前提下，研究不同激振點、不同接收點的速度時程曲線，采用M a t l a b 編制相關(guān)數(shù)據(jù)處理程序，將速度時程曲線分離出上下行波，得到反映樁底反射信息的上行波，證明采用雙速度法用于樁身完整性檢測是可行的。( 3 ) 缺陷量化分析是目前樁基檢

5、測工作中的難點問題，本文通過引用某文獻中程序進行大量的正演計算。該程序從樁土系統(tǒng)的波動方程入手，結(jié)合邊界條件和初始條件，構(gòu)成樁土系統(tǒng)在瞬態(tài)激勵下的定解問題，采用差分法，求解此定解問題，解得完整樁以及各種缺陷樁的速度響應(yīng)。獲得針對不同土質(zhì)下不同樁側(cè)阻尼系數(shù)、不同缺陷位置下的缺陷程度與速度時程曲線中入射波與反射波波幅比之間的關(guān)系式。通過模型樁試驗，表明提出的缺陷量化分析關(guān)系式是可靠有效的。關(guān)鍵詞：有限元；低應(yīng)變反射波法；雙速度法：量化分析論