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目 录
机械阻抗法测量基桩承载力原地试验研究 1
低应变动测基桩承载力的测试要领及其测试结果的统计分析 6
动测在大口径桩质量检测中的应用 15
机械阻抗法和反射波法进行对比的重要意义 20
桩身缺陷的分析判断 26
机械阻抗法测试结果的计算和分析 30
反射波法基桩质量分类方法探讨 37
低应变检测基桩完整性分类的定量判读标准 44
ZK系列测桩仪反射波法探讨与分析 48
机械阻抗法测量基桩承载力原地试验研究
王恩福 赵国存 张国宏
(中国地震局地壳应力研究所)
摘要:
本文简要讨论了瞬态机械阻抗法测量基桩动刚度的动力学机理,并结合现场工程桩进行
瞬态机械阻抗法、静载荷试验和基桩埋藏条件的对比试验研究。进一步证明瞬态机械阻抗法
推算单桩承载力标准值是一种较为可靠的测量方法。
一、瞬态机械阻抗法测量基桩动刚度
如图1所示,通常将桩土体系假设为一单自由度阻尼振
动系统,在外力作用下,桩体应变足够的小并且基桩作有阻
尼强迫振动,其振动方程为:
d 2 x dx
M +C +Kx F (t) (1-1)
dt 2 dt
式中:M为参振体系总质量;
C为振动体系阻尼;
K为桩土体系动刚度。
为便于讨论,作如下假定:
C K 2
令 2η, ω , F (t) F ⋅sin ωt
n
M M
于是(1)式变为:
d 2 x dx 2 F sin ωt
+2η +ω x
2 n (1-2)
dt dt M
与方程(2)的等价方程为:
d 2 x dx 2 F iωt
2 +2η +ω n x e (1-3)
dt dt M
方程(3)的特解为:
x (t) R cos(ωt +ψ)+iR sin(ωt +ψ)
1
方程(2)特解与方程(3)特解的虚部等价,即
x (t) R ⋅sin(ωt +ψ) (1-4)
对(4)式微分,得到速度表达式:
x (t) R ⋅ωcos(ωt +ψ)
式中R为速度响应幅值:
F 1
R
M 2 2 2 2 2
(ω −ω ) + 4η ω
n
1
ψ为速度响应初相位:
2
− ηω
ψ arctg 2 2
ω −ω
n
1
令A ,并称为动态放大系数
2 2 并称为动态放大系数,
ω 2 2 ω
(1− ) +4
2 η 2
ω n ω n
2 K
并由ω n 得到桩土体系在外力作得到桩土体系在外力作用下动刚度表达
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