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数值模拟技术在低应变反射波法中的应用

付子才  
【摘要】:低应变反射波法具有操作简单、测试速度快、检测成本低等优点,在桩基完整性检测中得到了广泛的应用。然而,多数情况下低应变反射波法只能对桩身缺陷进行定性分析,判别缺陷类型,对于缺陷程度的大小较难判定。本文运用ABAQUS/Explicit对低应变检测过程进行数值模拟,总结缺陷桩中应力波传播的规律,探讨缺陷程度对波形的影响,对桩基缺陷程度进行量化分析。 首先,阐述了桩基波动理论,为模型的建立提供了一定的理论基础。详细地介绍了ABAQUS/Explicit建模的过程以及建模过程中应该考虑的因素。分析了完整桩中桩周土刚度阻尼系数对波形的影响。 其次,建立了等截面扩径桩、连续变截面扩径桩、外侧缩径桩、外侧离析桩等桩土模型。总结了阻尼作用下,缺陷位置、缺陷面积等对波形的影响规律,建立了桩身缺陷程度与缺陷处幅值比之间的函数关系。同时还分析了桩侧土体弹性模量、泊松比对扩径桩波形的影响。 再次,建立了双重扩径桩桩土模型,分析了缺陷间距在0~1/4λ、1/4λ~2/4λ、2/4λ~3/4λ、3/4λ~λ之间的波形情况,结合扩径程度与幅值比之间的函数关系,得出了缺陷间距对缺陷程度影响的规律。 最后,分析了端承桩中缩径程度对承载力的影响,得出了缩径程度与承载力的拟合方程。


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