РЕАКЦИЯ СВАЙ-СТОЕК В ВОДОНАСЫЩЕННОЙ ГЛИНЕ НА ПРОДОЛЬНЫЕ ВОЛНЫ ПРИ МАЛЫХ ДЕФОРМАЦИЯХ Small strain longitudinal wave response of end bearing piles in rheological saturated clay

Fei Li, Lian Wang, Yulin Kang

Аннотация


Модель вибрации системы свая-грунт под воздействием продольных волн была построена с использованием дробных производных как модификация реологической модели Зенера (Zener) для учета мгновенного отклика водонасыщенной глины вокруг сваи. Приведено аналитическое решение
динамического уравнения в частотной области с использованием преобразования Лапласа и метода разложения по потенциальным функциям. Получен отклик во временной области при мгновенном возбуждении на вершине сваи с помощью численной инверсии по Лапласу. Эффективность предложенного метода подтверждена моделями деградации и конечно-элементным моделированием. На
численных примерах проанализированы характеристики динамической жесткости и демпфирования свайных фундаментов в водонасыщенных глинистых грунтах в частотной области, а также волновой отклик при мгновенном возбуждении на вершине сваи. Реологические свойства грунта снижают амплитуду колебаний динамической жесткости и демпфирования свайных фундаментов в частотной области. Более высокие реологические свойства грунта соответствуют более низким темпам увеличения динамической жесткости и демпфирования свайных фундаментов с увеличением частоты.


Полный текст статьи публикуется в английской версии журнала
«Soil Mechanics and Foundation Engineering”, vol.62, No.3


Литература


TAYLOR D W, MERCHANT W. A theory of clay consolidation accounting for secondary compression [J]. Journal of Mathematics and Physics, 1940, 19(3):167-185.

TAN T K. Secondary time effects and consolidation of clays [J]. Science in China, 1958, 7(11): 1060-1075.

ZHANG C Y. Viscoelastic fracture mechanics [M]. Beijing: Science Press, 2006.

BLAIR G W S. The role of psychophysics in rheology [J]. Journal of Colloid Science, 1947, 2(1): 21-32.

GERASIMOV A N. A generalization of linear laws of deformation and its application to inner friction problems [J]. Journal of Applied Mathematics and Mechanics, 1948, 12: 251-259.

WANG L, SUN D, LI P, et al. Semi-analytical solutions for one-dimensional consolidation of fractional derivative viscoelastic saturated soils [J]. Computers and Geotechnics, 2017, 83: 30-39.

WANG L J. An analytical model for 3D consolidation and creep process of layered fractional viscoelastic soils considering temperature effect[J]. Soils and Foundations, 2022, 62(2): 101124.

CHENG W, CHEN R P, YIN Z Y, WANG H L, MENG F Y. A fractional-order two-surface plasticity model for over-consolidated clays and its application to deep gallery excavation [J]. Computers and Geotechnics, 2023, 159: 105494.

ZHENG C J, KOURETZIS GP, SLOAN S W, et al. Vertical vibration of an elastic pile embedded in poroelastic soil [J]. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 2015, 77: 177-181.

CUI C, MENG K, LIANG Z, et al. Analytical solution for longitudinal vibration of a floating pile in saturated porous media based on a fictitious saturated soil pile model [J]. Computers and Geotechnics, 2021, 131: 103942.

KOELLER R C. Applications of fractional calculus to the theory of viscoelasticity [J]. Journal of Applied Mechanics, 1984, 51(2): 299-307.

Gómez P, Uribe F A. The numerical Laplace transform: An accurate technique for analyzing electromagnetic transients on power system devices [J]. International Journal of Electrical Power and Energy Systems, 2009, 31(2): 116-123.

ZHENG C J, LIU H L, DING X M, et al. Non-axisymmetric response of piles in low-strain integrity testing [J]. Géotechnique, 2017, 67 (2): 181-186.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.