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扭剪法在基桩动测中的应用研究

作　者: 李家钊
导　师: 王雪峰
学　校: 华中科技大学
专　业: 岩土工程
关键词: 扭剪波纵波衰减有效检测桩长信号提取方式上部结构
分类号: TU473.16
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 7次
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内容摘要

低应变法以无损、方便、高效的特点成为目前桩身完整性检测的主要方法之一。但是由于复杂的工程地质条件以及成桩类型的不同，规范仅指出低应变法的有效检测桩长范围由现场试验确定，并没有给出定量地计算方法。同时，该方法主要指纵波反射法，检测对象为桩头露出的在建工程桩，难以完全适用于既有的建筑物、桥梁、港口码头等带有上部结构的基桩质量检测。与纵波法力学原理相似的扭剪法经过近十年的研究，取得了较大的发展，能一定程度上解决既有上部结构的基桩检测困难。但是由于缺乏简单有效的激振方式，扭剪法还难以广泛应用于实际工程。本文对土中桩身应力波衰减特性，扭剪波信号提取方式以及上部结构对扭剪波信号的影响进行了较为系统的研究。首先，在桩周土的温克尔地基模型上，讨论了桩中扭剪波的衰减特性及因素，分析了圆桩和管桩中扭剪波和纵波衰减的差异。提出了单一土层的扭剪法有效检测桩长计算方法，并对该方法进行修正和改进，使其适用于纵波法以及复杂的工程条件，并通过工程实践论证了该方法的可行性。其次，提出了采用横向偏心敲击的激振方式提取扭剪波信号方法，通过数值仿真分析了该方法的影响因素。通过模型试验探讨了不同敲击方式的扭剪信号影响，以指导工程应用。最后，讨论了上部结构存在时，入射波的波形特点，以及敲击点与测点对入射波的影响；对来自横梁和承台的干扰波特性进行了分析。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-15
  1.1 引言  9-10
  1.2 动力测桩法的发展状况  10-12
  1.3 扭剪法的研究现状  12-13
  1.4 本文所作的工作  13-15
2 应力波反射法理论基础  15-24
  2.1 纵波法基本原理  15-21
  2.2 扭剪法基本原理  21-24
3 桩周土对应力波传播的影响  24-42
  3.1 桩周土的温克尔地基模型  24-27
  3.2 应力波的土阻力衰减  27-32
  3.3 有效检测桩长计算方法  32-37
  3.4 工程实例  37-41
  3.5 本章小结  41-42
4 扭剪波信号的提取  42-60
  4.1 横向偏心敲击提取扭剪波信号  42-46
  4.2 信号叠加法在方桩扭剪法中的应用  46-47
  4.3 力角度和测线角度对扭剪信号的影响  47-51
  4.4 模型桩试验  51-59
  4.5 本章小结  59-60
5 上部结构对扭剪波信号的影响  60-68
  5.1 对入射波的影响  60-64
  5.2 对桩身完整性判断的影响  64-67
  5.3 本章小结  67-68
6 结论与建议  68-70
  6.1 本文结论  68-69
  6.2 建议  69-70
致谢  70-71
参考文献  71-74

扭剪法在基桩动测中的应用研究

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