桩顶-孔内双测点完整性检测理论及缺陷多维度分析

提出一种利用放置于桩顶及桩孔内(如声测管等)的传感器同步接收动力响应信号的桩基完整性检测新方法;建立变截面声阻抗一维杆件模型,通过有限元分析(FEA)验证该方法的可行性;利用验证后的模型解和解析解对缺陷长度、深度和程度进行多维度分析。研究结果表明：通过分析传感器同步接收到的动力响应信号,本文所提方法能够应用于超长桩、多缺陷桩及桩身缺陷量化等复杂工况。由于多解性的存在,当缺陷程度较轻或缺陷长度较短时,本方法难以精确测量缺陷高度;然而,当缺陷高度较大时,偏离度D及偏离值F与缺陷高度无关,仅与缺陷程度有关,因此,对于长度较深(大于1 m)、缺陷程度较严重(大于20%)的缺陷,本文所提模型及检测理论可对桩身缺陷进行定位及量化。     

非对称缺陷对桩顶动力响应的影响及应用研究

针对大直径桩基础桩身缺陷形态非对称分布的情况，采用数值模拟方法，构建三维有限元桩-土模型进行分析，厘清了对称缺陷和非对称缺陷对桩顶动力响应的不同影响规律，并通过模型试验验证了本文数值分析的合理性，最后针对桩-土模型的相关参数进行敏感性分析，探究桩周土、激振脉冲宽度、缺陷形态等因素对非对称缺陷桩桩顶动力响应的影响. 结果表明：非对称缺陷使桩顶对称测点的桩顶动力响应曲线呈现双闭环现象，双闭环现象最明显的对称测点位于缺陷截面对称轴上；可采用桩顶中心激振-对称点同步接收模式检测基桩非对称缺陷，为低应变反射波法检测桩身完整性的工程应用提供指导.