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《内蒙古工业大学》 2005年
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低应变检测技术研究

宋朝霞  
【摘要】:本论文主题是进行建筑基桩检测技术研究,所应用的检测方法是低应变动测法中的机械阻抗法。机械阻抗法是一种成熟的结构动态性能测试方法,有国际标准ISO/DIS7626/3-1985《振动与冲击——确定机械导纳的实验方法第三部分用冲击激励作单点平动测量》和国家标准GB/T11349.3《机械导纳的实验确定——冲击激励测量法》对它作了严格说明。机械阻抗法所依据的理论比较复杂,但其测试方法快速简洁,方便易行,费用相对较低,方法相对可靠,很适合现场操作。它不但可以提供桩长信息,还可以提供桩径、桩底刚度等信息,因此被广泛应用于基桩检测工作中,尤其在基桩完整性检验方面已经具有了非常强的判断能力。 由于建筑基桩受地质条件、成桩工艺及施工技术的影响,使桩和桩周土形成的系统的边界条件相对多样而复杂,致使在对基桩质量问题的分析中尚有许多关键问题还未能达到统一,这严重影响了基桩检测技术水平及发展,也使得在利用机械阻抗法最终确定基桩承载力问题上遇到了极大挑战。即使是在国家最新颁布的行业标准JGJ 106-2003《建筑基桩检测技术规范》机械阻抗法的条文中在关于确定刚度的计算公式仍然经不住理论推敲,这是一个国内外都翘首以待、急需解决的问题。 为此,本论文在试验获得基桩正确的速度导纳曲线的前提下,将桩—土系统作了单自由度、无阻尼和匀质弹性的最简化的假设处理,建立了分析其动力学性态的最基本的理论模型和框架。在此基础上应用机械阻抗法基本理论,分析出在桩顶面激励时将会产生三种效应:桩位移或变形在顶面产生的平动效应;桩土系统作为质—弹系统的振动效应;桩作为弹性体应力波导致的桩顶面的波动效应。我们通过对基桩所受三种效应进行详细理论分析发现,现在执行的JGJ 106-2003《建筑基桩检测技术规范》中关于刚度的计算公式是错误的,因此影响了基桩承载力计算结果的正确性。我们在论文中将机械阻抗法检测技术的相关理论与基桩结构动力学性态分析相结合,对规范给出公式的错误进行了理论剖析,又通过对桩—土系统的适当简化和基桩导纳曲线的理论分析,成功地推导出了最简单也是最基本的静刚度计算公式:这就为低应变检测基桩承载力建立了基础。从而得出用低应变阻抗法检测基桩承载力的正确的计算公式:该公式是利用测试参数严格计算的。 需要说明的是,该公式具有一定的适用性,实际的桩—土系统并非如此简单,但是只要它的桩体形态越规范,所测得的速度导纳曲线就于接近简化模型的理论曲线,那么用式(7—1)所得到的动测试验数据与静载荷实验数据就越具有良好的一致性。当实测曲线与理论曲线有出入时,这些出入提供了桩体缺陷方面的信息。所以由最简单和最基本的观点得出的(7—1)式已具有相当的实用价值,初步实现了用机械阻抗法快速简捷地确定基桩承载力的目的,把基桩检测技术推向一个更新更深的层次。 通过本课题的研究过程希望能对我国的建筑基桩检测领域的技术发展有所促进。
【学位授予单位】:内蒙古工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TU473.16

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【引证文献】
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【参考文献】
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【同被引文献】
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7 段少华;考虑桩土共同工作的桩基承台梁内力分析[D];湖南大学;2003年
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