ВАРИАЦИОННОЕ УПРУГОЕ РЕШЕНИЕ ДЛЯ СВАИ-СТОЙКИ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ДИНАМИЧЕСКОЙ КРУТЯЩЕЙ НАГРУЗКИ Variational elastic solution for an end bearing pile subjected to dynamic torsional loading

Bochen Wang, Mingxing Zhu, Weiming Gong, Geng Cao

Аннотация


Рассматривается задача о кручении под действием циклической нагрузки сваи-стойки, проходящей через линейное вязкоупругое однородное основание. Предлагается новое приближенное решение, основанное на допущении, что реализуются только тангенциальные смещения основания. Исходя из принципа наименьшего действия Гамильтона, вариационным способом строятся
уравнения для перемещения свай и грунта. В конечном счете получается две аналитические зависимости с использованием экспонент и бесселевых функций, содержащие неизвестный параметр. Последний находится методом последовательных приближений, затем определяются все инженерные характеристики системы. Результаты моделирования подтверждены путем сравнения с результатами предыдущих аналитических исследований. Было проведено параметрическое исследование влияния коэффициента гибкости сваи и отношения модулей упругости на динамическую реакцию свай на кручение при нагрузке.


Полный текст статьи публикуется в английской версии
журнала «Soil Mechanics and Foundation Engineering” vol.59, No.2


Литература


M. Novak, "Dynamic stiffness and damping of piles," Can. Geotech. J., 11(4), 574-598 (1974).

M. Novak and J. F. Howell, "Torsional vibrations of pile foundations," J. Geotech. Eng. Div., 103, 271-285 (1977).

M. Novak and J. F. Howell, "Dynamic response of pile foundations in torsion," J. Geotech. Eng. Div., 104(5), 535-552 (1978).

G. Militano and R. K. N. D. Rajapakse, "Dynamic response of a pile in a multi-layered soil to transient torsional and axial loading," Geotechnique, 49(1), 91-109 (1999).

K. H. Wang, Z. Q. Zhang, C. J. Leo, and K. H. Xie, "Dynamic torsional response of an end bearing pile in transversely isotropic saturated soil," J. Sound Vib., 327(3-5), 440-453 (2009).

R. K. N. D. Rajapakse, A. H. Shah, and S. K. Datta, "Torsional vibrations of elastic foundations embedded in an elastic half-space," Earthq. Eng. Struct. D., 15(3), 279-297 (1987).

R. K. N. D. Rajapakse and A. H. Shah, "Impedance curves for an elastic pile," Soil Dyn. Earthq. Eng., 8(3), 145-152 (1989).

Y. Q. Cai, G. Chen, C. J. Xu, and D. Z. Wu, "Torsional response of pile embedded in a poroelastic medium," Soil Dyn. Earthq. Eng., 26(12), 1143-1148 (2006).

K. H. Wang, Z. Q. Zhang, C. J. Leo, and K. H. Xie, "Dynamic torsional response of an end bearing pile in saturated poroelastic medium," Comput. Geotech., 35(3), 450-458 (2008).

L. G. Tham, Y. K. Cheung, and Z. X. Lei, " Torsional dynamic analysis of single piles by time-domain BEM," J. Sound Vib., 174(4), 505-519 (1994).

L. A. Padron, J. J. Aznarez, and O. Maeso, "BEM-FEM coupling model for the dynamic analysis of piles and pile groups," Eng. Anal. Bound. Elem., 31(6), 473-484 (2007).

Z. Y. Ai and C. L. Liu, "Vertical vibration of a pile in transversely isotropic multilayered soils," J. Sound Vib., 357, 145-155 (2015).

C. Latini and V. Zania, "Dynamic lateral response of suction caissons," Soil Dyn. Earthq. Eng., 100, 59-71 (2017).

W. D. Guo and M. F. Randolph, "Torsional piles in non-homogeneous media," Comput. Geotech., 19(4), 265-287 (1996).

A. Misra, R. Saggu, D. Basu, and T. Chakraborty, "Analysis of pile subjected to torsion in multi-layered soil," Int. J. Numer. Anal. Met., 38(5), 475-492 (2014).

C. J. Zheng, H. L. Liu, X. M. Ding, and Y. R. Lv, "Torsional dynamic response of a large-diameter pipe pile in viscoelastic saturated soil," Int. J. Numer. Anal. Met., 38(16), 1724-1743 (2014).

W. B. Wu, H. Liu, M. H. El Naggar, G. X. Mei, and G. S. Jiang, "Torsional dynamic response of a pile embedded in layered soil based on the fictitious soil pile model," Comput. Geotech., 80, 190-198 (2016).

Z. Q. Zhang and E. Pan, "Dynamic torsional response of an elastic pile in a radially inhomogeneous soil," Soil Dyn. Earthq. Eng., 99, 35-43 (2017).

B. K. Gupta and D. Basu, "Dynamic analysis of axially loaded end-bearing pile in a homogeneous viscoelastic soil," Soil Dyn. Earthq. Eng., 111, 31-40 (2018).

H. M. Nghiem and N. Y. Chang, "Efficient solution for a single pile under torsion," Soils Found., 59(1), 13-26 (2019).

J. Humar, Dynamics of Structures, 3rd ed, Taylor and Francis Group, London (2012).


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.