低应变检测中振源及桩土相互作用的影响分析
2020-05-21丁玮柴华友刘思浩陈灿聂田胡哲
土木与环境工程学报 2020年2期
关键词:分析
丁玮,柴华友,刘思浩,陈灿,聂田,胡哲
(武汉工程大学 土木工程与建筑学院,武汉 430073)
低应变反射波法又称锤击-回波法,其基本原理为一维弹性杆应力波理论。通过在桩顶施加一敲击荷载,激发的弹性波沿桩身传播,当遇到桩身波阻抗变化截面时(如扩颈、缩颈、断桩等),应力波会发生反射及透射现象。通过安装在桩顶位置处的加速度传感器可以接收到反射波质点速度响应,基于一维波动理论可以得到应力波沿桩身传播的平均速度、缺陷类型及位置,从而对桩身完整性进行判定。
实际上桩体是柱体,在应力波作用下,截面变形不均匀[1],同时,应力波在传播过程中受桩土相互作用影响,这样,基于一维波动理论分析就有局限性,一些学者探讨了桩身应力波传播三维效应及桩周土对其传播的影响。Liao等[2]通过对比一维波动理论和三维数值模拟结果,研究了桩顶的三维效应,结果表明三维效应主要受频率影响,高频时表现更为强烈。陈凡等[3]分析了叠加在响应中的振荡,并将这种振荡解释为由于S波和R波在桩侧面的多次反射所致。Chow等[4]用轴对称有限元分析研究了源半径与桩半径比率对结果的影响,认为源和接收器之间的距离应大于0.5R,可以最大限度地减少第1个峰值后的反向(负向)过冲分量。Zheng等[5]通过理论分析认为,在0.6R处侧面反射波干扰影响最小。王雪峰等[6]基于应力波理论,系统地研究了桩顶不同部位质点速度响应的振荡程度以及应力波视速度等随锤桩比、波长桩径比、长径比的变化规律,给出了三维效应的动测规避方式。……
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