水平激振下饱和土中楔形桩动力阻抗分析

基于Biot饱和多孔介质理论,将桩体简化为Euler梁,建立水平稳态激振下楔形桩-土耦合振动模型.首先通过引入势函数,求解平面应变条件下桩周土振动控制方程,并利用分离变量法和算子分解法求得各桩段土反力.再结合桩土耦合及位移连续条件,求解得到楔形桩桩顶阻抗解析解.通过算例分析,研究了楔角、长径比以及土体渗透性等因素对楔形桩桩顶阻抗的影响.结果表明:1)在低频范围内,楔形桩阻抗会随楔角增大而减小;2)桩底尺寸一致时,桩顶水平阻抗、摇摆阻抗随长径比的增大而增大;3)对于桩长相同、楔角不同的等体积楔形桩,在低频阶段水平动刚度随楔角增大而减小,而高频阶段则相反;4)土中液相的存在对桩顶动力阻抗有显著影响,忽略土中液相作用会低估桩顶动力阻抗;5)表层软土会降低楔形桩桩底动阻抗.