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《长安大学》 2003年
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缺损桩检测系统研究

邵广周  
【摘要】: 对高层建筑、桥梁、海工结构及特殊建筑结构,都需采用深桩基础,即使普通建筑结构,在基础状态比较差的情况下,亦需使用桩基来提高结构的稳定性。桩基质量好坏将直接影响到建筑结构的安全。因此,采取有效的检测手段对桩基进行检测,避免工程事故的发生,是当今工程界普遍关注的问题。 目前,低应变反射波法以其现场测试简便快捷的优势占据了桩基完整性检测的大部分市场。但对于截面渐变的桩中传播的纵波,不产生反射波。这时,反射波法是无能为力的,急需找到一种新的方法来弥补这一缺陷。 针对波动理论对于桩截面渐变时不再适用这一情况,本文利用振动工程中的模态分析技术,从振动理论角度,对桩基系统的振动特性进行研究。考虑到桩基动测中导纳法是通过测定施加给桩的激励函数和桩的动态响应函数来识别桩的动态特性这一原理。本文首先给出单自由度系统的频响函数(导纳函数)和脉冲响应函数,对于多自由度系统,引入模态分析,对系统在模态坐标系中进行解耦,然后转换到物理坐标系中,得到多自由度系统的导纳函数和脉冲响应函数。最后将桩基系统简化为不同自由度的振动系统,给出了桩基系统的集中质量参数振动模型,并对完整桩和各种缺损桩模型的导纳谱进行了大量的正演计算,发现其导纳谱特征与桩基的缺损类型及缺损位置之间有一定的对应关系,从而可以根据桩基的导纳谱特征来判断桩基的完整性以及缺损桩的缺损位置和缺损性质。本文将这一原理应用于工程实际,采用适当的数据处理和谱分析方法对实测数据进行处理,并编制了相应的处理软件。实测结果证明,如果模型选择得当,该方法在一定程度上是可行的。所得缺损桩检测判读软件也具有一定的工程实用价值。
【学位授予单位】:长安大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TU473.16

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