桩基动力学原理

目录

序一

序二

前言

第1章 绪论 1

1.1 引言 2

1.2 桩-土耦合振动理论研究现状 2

1.2.1 单相介质中桩-土耦合振动理论 3

1.2.2 饱和两相介质中桩-土耦合振动理论 6

1.2.3 管桩-土体耦合振动理论 7

1.3 桩基低应变动力测试理论研究现状 8

1.3.1 实心桩低应变动力测试理论 8

1.3.2 管桩低应变动力测试理论 10

第2章 弹性波动理论基础 12

2.1 引言 13

2.2 一维弹性波动理论 13

2.2.1 一维波动方程的建立 13

2.2.2 一维波动方程的解 15

2.3 二维弹性波动理论 16

2.3.1 二维波动方程的建立 16

2.3.2 二维波动方程的解 18

2.4 三维弹性波动理论 19

2.4.1 三维波动方程的建立 19

2.4.2 三维波动方程的解 21

第3章 桩基振动理论基础 23

3.1 引言 24

3.2 基于Winkler模型的桩基振动理论 24

3.2.1 桩-土相互作用Winkler模型 24

3.2.2 桩基振动方程的建立与求解 25

3.3 基于平面应变模型的桩基振动理论 27

3.3.1 计算模型及基本假定 28

3.3.2 方程的建立 28

3.3.3 边界条件 29

3.3.4 方程的求解 29

3.4 三维单相介质中桩基振动理论 32

3.4.1 计算模型及基本假定 32

3.4.2 方程的建立 32

3.4.3 边界条件 34

3.4.4 方程的求解 34

3.5 三维饱和土介质中桩基振动理论 39

3.5.1 计算模型及基本假定 39

3.5.2 方程的建立 39

3.5.3 边界条件 40

3.5.4 方程的求解 41

第4章 桩基一维应力波传播解析理论 47

4.1 引言 48

4.2 完整桩瞬态动力测试响应解析解 48

4.2.1 方程的建立 48

4.2.2 方程的求解 50

4.3 缺陷桩瞬态动力测试响应解析解 57

4.3.1 方程的建立 57

4.3.2 方程的求解 58

第5章 桩基轴对称应力波传播解析理论 63

5.1 引言 64

5.2 计算模型及基本假定 64

5.3 解析解的推导 65

5.3.1 方程及初边值条件 65

5.3.2 方程的求解 665.4 算例分析 68

5.4.1 桩头三维效应问题 68

5.4.2 高频干扰问题 70

5.4.3 工程实测波形拟合 72

第6章 管桩非轴对称应力波传播解析理论 73

6.1 引言 74

6.2 基于三维波动理论的频域解析解 74

6.2.1 基本假定及计算模型 74

6.2.2 波动方程、边界和初始条件 75

6.2.3 方程的求解 76

6.2.4 算例分析 80

6.3 基于三维波动理论的时域解析解 82

6.3.1 基本假定 82

6.3.2 波动方程、边界和初始条件 82

6.3.3 方程的求解 84

6.3.4 算例分析 88

6.4 基于径向不变假定的频域解析解 95

6.4.1 基本假定及计算模型 95

6.4.2 波动方程、边界和初始条件 96

6.4.3 方程的求解 97

6.4.4 径向不变假定的适应性研究 100

6.5 基于径向不变假定的时域解析解 104

6.5.1 基本假定 105

6.5.2 波动方程、边界和初始条件 105

6.5.3 方程的求解 106

6.5.4 算例分析 114

第7章 竖向荷载作用下管桩-土体耦合振动理论 118

7.1 引言 119

7.2 单相土地基中管桩竖向振动理论 120

7.2.1 计算模型及基本假定 120

7.2.2 控制方程 120

7.2.3 边界条件 121

7.2.4 土体方程的求解 121

7.2.5 桩基方程的求解 125

7.2.6 算例分析 126

7.2.7 向弹性支承管桩纵向振动响应解的推广 131

7.3 饱和土地基中管桩竖向振动理论 134

7.3.1 计算模型及基本假定 134

7.3.2 控制方程 135

7.3.3 边界条件 136

7.3.4 土体方程的求解 137

7.3.5 桩基方程的求解 141

7.3.6 算例分析 142

第8章 水平荷载作用下管桩-土体耦合振动理论 146

8.1 引言 147

8.2 桩基水平振动方程的建立 147

8.2.1 基于Euler-Bernoulli模型的桩基水平振动控制方程 147

8.2.2 基于Timoshenko模型的桩基水平振动控制方程 149

8.3 单相土地基中管桩水平振动理论 150

8.3.1 计算模型及基本假定 150

8.3.2 控制方程 150

8.3.3 边界条件 151

8.3.4 土体方程的求解 151

8.3.5 桩基方程的求解 154

8.3.6 算例分析 158

8.4 饱和土地基中管桩水平振动理论 163

8.4.1 计算模型及基本假定 163

8.4.2 控制方程 163

8.4.3 边界条件 164

8.4.4 土体方程的求解 165

8.4.5 桩基方程的求解 170

8.4.6 算例分析 171

第9章 扭转荷载作用下管桩-土体耦合振动理论 177

9.1 引言 178

9.2 桩基扭转动力学方程的建立 178

9.3 单相土地基中管桩-土体扭转耦合振动理论 180

9.3.1 计算模型及基本假定 180

9.3.2 控制方程 180

9.3.3 边界条件 181

9.3.4 土体方程的求解 181

9.3.5 桩基方程的求解 183

9.3.6 算例分析 185

9.4 饱和土地基中管桩-土体扭转耦合振动理论 189

9.4.1 计算模型及基本假定 189

9.4.2 控制方程 189

9.4.3 边界条件 190

9.4.4 土体方程的求解 191

9.4.5 桩基方程的求解 193

9.4.6 算例分析 195

第10章 复杂荷载作用下管桩-土体耦合振动理论 200

10.1 引言 201

10.2 复杂荷载作用下桩基振动理论 201

10.2.1 计算模型及基本假定 201

10.2.2 考虑竖向荷载的桩基水平振动Euler-Bernoulli模型理论 202

10.2.3 考虑竖向荷载的桩基水平振动Timoshenko模型理论 203

10.3 考虑竖向荷载二阶效应的管桩水平振动理论 204

10.3.1 计算模型及基本假定 205

10.3.2 方程的求解 205

10.3.3 算例分析 209

10.4 考虑竖向荷载和剪切变形影响的管桩水平振动理论 215

10.4.1 计算模型及控制方程 215

10.4.2 方程的求解 215

10.4.3 算例分析 221

参考文献 225