谢芸菲， 迟世春， 王茂华

(1 大连理工大学海岸与近海工程国家重点实验室， 大连 116024；2 大连理工大学建设工程学部水利工程学院工程抗震研究所， 大连 116024)

0 引言

针对传统桩基础设计方法带来的碟形差异沉降问题，许多学者[1-5]做了大量的优化设计研究分析。《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)[6]于2008年提出了变刚度调平设计理念，加快了桩基础优化设计的应用普及。然而，由于设计概念的本质特征，桩筏基础常用于软土中，结构、土体和基础作为一个耦合系统使得建筑物的地震响应评估必须包含建筑物与土壤之间的动态相互作用。桩筏基础的动刚度，即基础动阻抗函数是土-桩-结构动力相互作用分析的关键[7]。历次大地震后，各类桩基础出现了严重的破坏现象，如桩头的剪切破坏等[8]。变刚度优化设计使桩筏基础的静刚度分布变得不再均匀(竖向刚度沿水平向或竖向非均匀分布)，为保证这类结构的安全，需要深入研究变刚度优化设计对桩筏基础动刚度的影响。

在动力荷载作用下，如地震或上部结构引起的振动，桩体的存在会对地基动刚度产生一定的影响。由于桩体与土体的振动特性不同、波在两种介质之间传播以及群桩效应等使群桩动阻抗函数的计算变得十分复杂，桩基础变刚度调平设计产生的变桩距、变桩径、变桩长等非均匀布桩会加剧这种复杂性。Novak等[9]通过引入平面应变假设，首先进行了单桩动阻抗函数研究；Kaynia等[10]研究了均质地基中群桩的动阻抗函数，其结果被视为严密解答，成为众多算法对比校核的依据。……