非完整桩扭转振动问题的数值计算

文章提出了非完整桩在瞬态激振力矩作用下扭转振动的数值计算模型,并用有限差分法计算了非完整桩的扭转振动,得到了各种典型缺陷桩对应的理论曲线。定量计算结果表明,桩周土的性质是影响扭转波衰减的一个重要因素;桩周土越软,扭转波衰减越慢,缺陷反射和桩底反射越明显,此时利用扭转波进行基桩完整性检测更有效。     

基桩低应变动测的数值模拟及其在质量诊断中的应用

采用三维动力有限元方法进行各种缺陷基桩低应变动测的数值模拟,包括不考虑桩周土的模型桩和考虑桩周土的工程桩,分析中桩周土阻尼主要由局部单元的结构阻尼系数来实现.并且采用所模拟的基桩动测结果形成丰富和可靠的参考样本,进行基桩完整性的神经网络诊断.数值算例中,首先模拟了简单完整桩以及典型模型桩和工程桩,然后完成了各种缺陷类型的150余根模型桩和工程桩的数值模拟,并以此作为参考样本对模型桩和工程桩的完整性进行预测和诊断,结果验证了诊断方法的有效性.     

桩身浅部缺陷数值分析及实例

在桩身完整性分析中,为确定缺陷的性质和准确位置,依据弹性波理论,提出了利用数值计算手段分析不同类型桩身浅部缺陷的新方法.结论表明,缺陷附近的阻抗变化与反射波幅大小成正比.对浅部缺陷,可以近似用无阻力反射系数来估算缺陷的大小;对突变缺陷桩,由"峰-峰值"来确定缺陷的位置,用速度波曲线的负峰、正峰间距确定缺陷的长度较准确;桩身浅部缺陷,选用窄脉冲激励较易分析;该方法也可以用来模拟多个缺陷、桩身形状或密度变化情况.该成果为定量分析桩完整性提供了有益的理论参考和实践依据.     

缺陷桩的旁孔透射波法检测分析原理

以均质弹性地基中具有低速缺陷段的基桩为研究对象,利用基于Snell定律的射线理论,对旁孔中首至透射P波的时深关系推导了一套简化理论计算公式,并由此提出了采用旁孔透射波法检测分析桩身缺陷的方法.对饱和地基中具有低速缺陷段的基桩,采用轴对称有限元法模拟计算了旁孔透射波法测试信号,对其按上述方法分析推算桩身低速缺陷段的位置、长度和波速以及桩长,以检验本文方法的可靠性.结果表明,本文方法具有良好的实用潜力,值得开展进一步的验证和试用工作.
     

基桩低应变反射波法典型时域信号识别技术研究

结合基桩完整性PIT现场对比试验,对低应变反射波法现场测试和室内分析出现的典型疑难检测信号进行了分析研究.结果表明,传感器粘贴好坏、盲区内浅部缺陷的存在及深度变化、长桩段扩颈桩的存在、桩周土层软硬夹层的组合特性及嵌岩桩桩底岩土特性变化等在低应变反射波法检测曲线上均具有典型的反射信号,正确认识这些反射信号的特征,可以保证低应变反射波法具有较好的基桩完整性检测效果.     

桩基础动测的计算机模拟

本文编制了可以模拟用振动法进行桩基完整性检测的计算机程序,用基于一维波动理论的动力有限元方法现场实测完整桩的速度响应曲线进行拟合,以确定桩身砼的力学特性及桩周、桩底土介质的阻抗特性,进而利用这些参数识别有缺陷的桩的速度波形以判断缺陷性质、位置及量级等。实际应用表明,该程序具有精度高、判断准确、使用方方便、灵活等优点,是低应变法进行桩基检测所必备的手段。     

关于成孔检测技术验证基桩应力波反射法的可靠度的探讨

应力波反射法是检测桩身质量的低应变方法中应用最为广泛的方法，但也存在着缺点和不足，分析技术是应力波反射法的关键所在。对于波形中的缺陷信号要认真分析是真实缺陷还是由于地质变化或其它原因引起的假信号。要掌握地质资料、钻孔原始记录及灌注原始记录。要结合不同的检测手法进行相互比较验证，通过综合分析来判断桩身完整性，本文提出一种通过采用成孔检测技术对应力波反射法的基桩完整性判别技术进行分析。验证其可靠度的方法，为同仁提供参考。     

声波透射法检测判定基桩完整性类别标准

为了应用声波透射法检测基桩混凝土质量,从而定量地判定基桩完整性类别.经过理论分析,采用适合声波透射法的完整性系数β,由概率法确定了完整性系数的取值范围所对应的基桩完整性类别.在实际基桩检测中,可根据β值的大小来定量地对基桩完整性类别进行判定.研究表明,该方法计算简单,使用方便.不仅能够准确地探测缺陷的存在,而且还能够对不同程度的缺陷作出区分,较为准确合理地对基桩完整性类别进行判定.     

应力波反射法在桩身完整性检测中的应用

在众多桩身完整性检测方法中,由于应力波反射法理论成熟、操作简便、准确高效而得到广泛应用。应力波反射法检测基桩桩身完整性,具有原理清晰、操作方便、准确性高等诸多优点。由于桩身尺寸效应、测试系统幅频相频响应等较多因素的影响,对桩身缺陷的检测往往较难区分。结合实测曲线的波形、地质条件及不同基桩类型施工工艺特点等,针对实例工程检测结果进行了综合分析,评定了实际工程桩基础的完整性,基桩开挖结果表明应力波反射法检测评定基桩完整性的准确与可行性。     

基桩动测解析解在浅部缺陷桩测试曲线分析中的应用

文章介绍了基桩低应变动测正演问题的数理模型及计算方法,并据此计算了桩身浅部缩颈、断裂时低应变动测时域和频域理论曲线,提出了判断桩身浅部缩颈、断裂的方法,对浅部缺陷桩的动测曲线进行分析和判断,证实了这种方法行之有效。     

基桩低应变检测的波动方程法数值计算

文章建立了以桩的连续杆件模型和土的线弹性模型为基础的低应变数值计算模型,并利用行波理论求解波动方程;编制了计算程序,通过拟合计算,分析桩的完整性,并对应力波在桩中的传播规律进行了研究。工程桩计算对比表明,理论计算曲线与实测曲线有较好的一致性,拟合所得缺陷位置及类型与实际情况基本吻合。文章对基桩低应变动力检测具有理论和实用意义。     

利用振动法定量评价工程岩体的完整性

岩体的完整性是工程岩体质量分级的重要指标之一,在现行规范中主要通过岩体的完整性系数 、体积节理数 、结构面发育程度进行判断。工程岩体的结构面复杂,定性判断较困难,且 值需转换为 值后才可进行定量评价。目前主要采用超声波法测量 值,由于该方法激振源为超声波,工作频段窄、测量低频振动时误差较大,测试距离短,使破碎或较破碎岩体的测量结果存在较大误差。本文通过振动法测量岩体的纵波波速：在浅层钻孔中激振,利用布设在岩体表面上的多个低频传感器接受振动信号,从而实现分段测量岩体纵波波速,求得各段岩体的完整性系数,准确地评价岩体完整性。采用本文方法,对工程岩体实例的结果表明与定性评价结果一致。     

工程爆破中的建筑物振动监测

首先就工程爆破施工中建筑物的振动监测问题进行了较为全面的介绍,从振动速度、频率、地基土壤性质等方面分析了爆破地震波引起结构物破坏的原因,并结合工程实例,就结构物的振动数据采集提出了见解.研究认为,建筑物的安全阈值应根据结构最易发生破坏的部位所采集的数据为标准来进行判断,而不是根据结构物地面所采集的数据来确定.     

双圆柱形浮体波能装置双自由度响应及转换效率分析

大部分波能装置是通过载体的振动吸收波浪能,双圆柱形浮体是其中一类波能装置,研究双浮体波能装置的振动特性对于设计及提高波能装置整体转换效率具有重要的指导作用.本文把双浮体波能装置物理问题简化为具有黏性阻尼二自由度的受迫振动系统,采用线性波理论和特征函数展开匹配法求解了波浪引起的激励力、附加质量和阻尼系数,基于振荡浮体的双自由度运动方程推导了波能装置的响应和转换效率表达式,并给出了优化原则.数值分析表明阻尼优化曲线有一波峰部分同弹簧无关,峰值的大小和对应的频率只同工况有关;当弹簧存在时,优化曲线呈现双峰值,双峰值对应的频率宽度随弹性系数的增大而变窄;低频段峰值对应阻尼较小,相对响应较大,高频段优化峰值对应相当大的阻尼,相对响应较小,几乎小于入射波波幅.     

基桩完整性检测的多点检测系统

低应变反射波法在基桩完整性检测中占主导地位，但目前的检测方法还存在一些问题，如桩头附近存在测试盲区；桩深部的缺陷较难识别；还存在桩的二维或三维效应等。这些问题仅靠目前的单点检测系统来解决是很困难的。提出了一种多点检测系统，即多点拾振、多点激励，应用以多次覆盖原理为中心的数据处理方法，有效地抑制了干扰，提高了信噪比和测试精度。该系统还可推广到结构的完整性检测。     

非完整桩瞬态纵向振动的模拟计算

根据完整桩瞬态激振力作用下纵向振动的模型,建立了非完整桩的纵向振动的动力学模型,给出桩身运动方程、桩顶与桩底的边界条件及初始条件,并用有限差分法解出桩身各点在不同时刻的速度值。用桩顶振动速度时程图非常直观地研究了桩中应力波的传播过程,同时,考虑了桩半径、桩长、动测波速、激振力的冲量及其作用时间、桩底土的参数变化、桩周土的参数变化等情况。将理论计算的波形图和工程桩动测波形图进行比较,显示出很好的一致性。     

架空输电线路大跨越导线微风振动试验

为了掌握架空输电线路大跨越导线微风振动特性,设计制作了大跨越导线微风振动试验模型,研究了不同张力作用下,安装防振锤前后大跨越导线的振动响应,重点分析了防振锤耗能效果以及安装位置对导线振动的影响,并与理论分析结果进行对比,提出了大跨越导线防振锤的安装位置计算公式。试验结果表明:运行张力对大跨越导线微风振动影响较大,导线本身的阻尼线对微风振动的抑制作用十分有限;安装防振锤的导线振动幅值小于未安装防振锤的裸导线,但随着张力的增大,防振锤的防振频段收窄,防振效果降低;防振锤的安装位置对导线振动影响较大,防振锤安装位置应兼顾各激励频率下的振动波长;FR-4型防振锤的最佳防振频段为15~25Hz,对于抑制大跨越导线的高频和低频振动效果较差。     

桩基浅部缺陷测试技术的研究

对桩基浅部缺陷的判别一直比较困难，而桩基浅部缺陷的存在对工程质量有非常大的影响。为了解决此类问题，根据反射波法检测桩基完整性的基本原理，提出了一种高频激振判别桩身浅部缺陷位置的方法，并在试验模型和预测桩中进行了试验，证明了此方法效果良好。     

模型桩多波检测的对比研究

文章给出了瞬态激振力下完整桩与浅部缺陷桩的纵波、扭转波及横波实测的桩顶速度响应与数值模拟结果;分析多波检测曲线的特征,结果表明扭转波和纵波桩底反射波相位特征一致,但横波桩底反射波会同时出现同相位和反相位;根据纵波、扭转波及横波在桩土系统传播的定解问题,利用有限差分方法分别求解了3种波的桩顶速度响应,计算结果表明扭转波对浅部缺陷反射更为敏感,但是横波测试的横向尺寸效应受激振力作用时间和桩径比(桩长与桩身直径的比值)的影响要比纵波和扭转波明显。