維波動方程推導ppt課件(參考版)
2025-05-06 06:05本頁面
【正文】 圖 18 某混凝土預制方樁 高應變法分析基樁豎向承載力的方法 CASE法 1 基本假定 2 基本模型 CAPWAP法 1 基本假定 2 力學模型 3 計算步驟 。 圖 16 某預應力管樁 如圖 17， a、 b為某工程鉆孔灌注樁，從 F、 V曲線上判斷， a樁樁底反射比b樁高，反映 a樁端阻力比 b樁低，后經(jīng)過靜載荷試驗驗證， a樁端承力占 5%， b樁占 18%。從擬合的側摩阻力分布曲線上看， 側阻力的高低同 F、 V曲線之間的建立同地質報告是一致的。 如圖 16， a為實測 F、 V曲線， b為擬合得到的樁側阻力分布結果。因此，根據(jù)所測的力曲線和速度曲線拉開的距離可以判斷樁側阻力的大小。在未受到摩阻力時，樁身阻抗和速度的乘積與傳感器測試的力相等，速度曲線和力曲線重合，當受到摩阻力 R時，摩阻力將產(chǎn)生兩種波，一是向上傳播的壓力波，其值為 R/2，另一種是向下傳播的拉力波，其值為 R/2。上行的拉力波與原來的波疊加時，使力波幅值減小 F? ，使速度波幅值 增加 F? ，所以兩條曲線的差值的變化量為 2UP?? ? ? 。 。 圖 10 樁身完整性判定 tx ta 如圖 10所示，當速度幅值突然增加，力值突然減小時，如圖中 ，傳感器突然接收到一個拉力波，根據(jù)收到拉力波的時刻就可以估計出拉力波產(chǎn)生的位置，即樁身阻抗減小的位置。拉力波返回到樁頂時，使樁頂處的力值減小，速度增加。 以下是幾種試驗中常見的現(xiàn)象： 判讀樁身完整性 由于錘擊所產(chǎn)生的壓力波向下傳播，在有樁側阻力處或界面突然增大處會一個反射壓力波，這一壓力波返回到樁頂時，將使樁頂處的力增大，使速度減小。試驗時可現(xiàn)將錘落距調低一點，或者采用輕錘錘擊樁頂，觀察所測得的 F、 V存在什么問題，以便及時校正系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)?；炷令A制樁（柴油錘作為動力系統(tǒng)，否則同灌注樁）的標準曲線如圖 6所示，圖 7是使用自由落錘錘擊混凝土灌注樁時測試的正常曲線。 高應變時程曲線的判讀 利用 F和 V曲線查找系統(tǒng)故障 要想正確判讀 F、 V曲線，必須首先了解各種樁型的“標準”曲線。這個阻力值等于實測曲線上沖擊后 tu時刻力和速度差值的一半。 卸載修正法 圖 5 需卸載修正的曲線 對于圖 5所示的曲線，用 CASE法確定承載力時，當較高荷載水平的激勵脈沖有效持續(xù)時間小于 2L/C時，例如對于長樁，大部分阻力來自樁身摩阻力，在樁難以打入時，都會使樁上部一小段或較大一段范圍在2L/c前出現(xiàn)過早回彈，即回彈樁段的摩阻力卸載，使 CASE法低估了承載力。這就是 CASE法的最大阻力修正法。動阻力與樁土相對運動速度和阻尼有關， CASE法中一般假設動阻力與速度和阻尼成正比，即 d t o ec t o eR J VJ Z V?? 式中， J為粘滯阻尼系數(shù)， Jc為 CASE阻尼系數(shù)； 阻尼系數(shù)和樁底附近的土的顆粒尺寸有經(jīng)驗關系 樁端的運動速度可以通過樁頂實測結果計算出來，設由樁頂下行的力波在 t時刻到達樁底，則 11( ) ( / ) / ( / ) /( ( ) ( ) ) /t o eV t F t L c Z F t L c ZF t Z V t R Z? ?? ? ? ?? ? ?（ 48） （ 49） 11( ( ) ( ) )dcR J F t Z V t R? ? ?（ 50） 由于 sdR R R??可得 CASE法的靜阻力公式 ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ?1 1 2 2( 1 ) / 2 ( 1 ) / 2s c cR J F t Z V t J F t Z V t? ? ? ? ? ?（ 51） （ 52） CASE法的最大阻力修法 s/m R/kN 0 Ru 圖 4 土阻力的力學模型 對于每一時刻 t，可以確定一個 R，通常把第一個速度主峰選作 t1時刻，一般認為 t1＋ 2L/c時刻阻力已被充分激發(fā)。 E. 土阻力的發(fā)揮在一定范圍內與樁土之間的相對位移成正比，因此測試時，樁必須獲得永久性的貫入度，如果樁沒有被打動，或者貫入度極小，則得到的承載力僅僅是一種激發(fā)值，就好像不做到破壞的靜載試驗一樣。 B. 在對 P和 V曲線采樣時，正確選擇 t1時刻，使阻力充分激發(fā)； C. 對由于樁的過早回彈（在 2L/c時刻之前產(chǎn)生負的速度）而導致樁側和樁端阻力下降 做出修正； D. 考慮土的強度和時間的關系，樁在打入或壓入土體過程中，一般都要擾動周
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