竖向激振试验测试地基动力参数工程实例
《竖向及水平增强体对粉土动力特性影响的试验及理论研究》
《竖向及水平增强体对粉土动力特性影响的试验及理论研究》篇一一、引言在地质工程和土木工程领域，粉土的动力特性研究具有极其重要的意义。
随着城市建设的快速发展，各种建筑结构对于地基的稳定性要求越来越高。
竖向及水平增强体作为改善地基性能的重要手段，其对于粉土动力特性的影响逐渐成为研究的热点。
本文通过实验和理论分析，探讨竖向及水平增强体对粉土动力特性的影响。
二、实验方法与材料本实验采用振动三轴仪进行粉土动力特性的测试。
选取典型粉土作为研究对象，通过添加竖向及水平增强体，对比分析其对于粉土的抗剪强度、压缩性、变形特性等的影响。
竖向增强体主要包括各种类型的桩基，水平增强体则包括土工布、土工格栅等。
三、实验结果与分析1. 竖向增强体对粉土动力特性的影响实验结果表明，在粉土中添加竖向增强体后，其抗剪强度明显提高。
这主要是由于桩基等竖向增强体能够有效地提高地基的承载力，减少地基的沉降。
同时，竖向增强体还能有效地限制粉土的侧向变形，提高其稳定性。
2. 水平增强体对粉土动力特性的影响实验结果显示，水平增强体能显著改善粉土的变形特性。
土工布、土工格栅等水平增强体能有效地分散荷载，减小局部应力集中，提高地基的整体稳定性。
此外，水平增强体还能有效地减少粉土的渗透性，提高其抗液化能力。
四、理论研究为了更深入地理解竖向及水平增强体对粉土动力特性的影响机理，本文还进行了理论研究。
基于弹塑性力学、土力学等理论，建立了考虑竖向及水平增强体的粉土动力特性分析模型。
通过模型分析，可以更准确地预测不同类型、不同尺寸的增强体对粉土动力特性的影响。
五、结论通过实验和理论研究，本文得出以下结论：1. 竖向增强体能显著提高粉土的抗剪强度和承载力，减小地基的沉降和侧向变形，提高地基的稳定性。
2. 水平增强体能有效地改善粉土的变形特性，分散荷载，减小局部应力集中，提高地基的整体稳定性。
同时，还能减少粉土的渗透性，提高其抗液化能力。
3. 通过建立考虑竖向及水平增强体的粉土动力特性分析模型，可以更准确地预测不同类型、不同尺寸的增强体对粉土动力特性的影响。
《竖向及水平增强体对粉土动力特性影响的试验及理论研究》范文
《竖向及水平增强体对粉土动力特性影响的试验及理论研究》篇一一、引言随着土木工程领域的发展，土体动力特性的研究显得尤为重要。
其中，粉土作为一种常见的土体类型，其动力特性的研究对于地震工程、边坡稳定、地基处理等领域具有重要价值。
近年来，竖向及水平增强体的应用在改善土体动力特性方面取得了显著的成效。
本文旨在通过试验及理论研究，探讨竖向及水平增强体对粉土动力特性的影响。
二、试验方法与材料1. 试验材料本试验选用粉土作为研究对象，其物理性质及化学成分均符合相关规范要求。
同时，采用不同类型、不同强度的竖向及水平增强体进行对比试验。
2. 试验方法本试验采用振动三轴试验和现场原位试验相结合的方法，对竖向及水平增强体对粉土动力特性的影响进行定量分析。
在振动三轴试验中，通过改变增强体的类型、强度及布置方式，观察粉土的应力-应变关系、孔隙水压力变化等动力特性指标。
在现场原位试验中，通过现场监测及数据采集，对实际工程中增强体对粉土动力特性的影响进行验证。
三、试验结果与分析1. 竖向增强体对粉土动力特性的影响通过振动三轴试验发现，竖向增强体的加入可以显著提高粉土的抗剪强度和变形模量。
随着增强体强度的提高，粉土的应力-应变关系表现出更好的稳定性，孔隙水压力增长速度减缓。
在现场原位试验中，同样观察到增强体对粉土动力特性的积极影响。
2. 水平增强体对粉土动力特性的影响水平增强体的加入可以改善粉土的侧向约束性能，有效减少侧向变形。
在振动三轴试验中，水平增强体的加入使粉土在振动过程中的侧向位移得到控制，从而提高了粉土的抗震性能。
同时，水平增强体还能有效减小孔隙水压力的增长，提高粉土的稳定性。
四、理论分析根据试验结果，本文提出了一种考虑竖向及水平增强体作用的粉土动力特性分析模型。
该模型基于弹性力学和塑性力学理论，考虑了增强体与粉土之间的相互作用及影响。
通过该模型，可以定量分析不同类型、不同强度的增强体对粉土动力特性的影响，为实际工程提供理论依据。
地基动力特性测试激振法测试
地基动力特性测试激振法测试4.1 一般规定4.1.1 本章适用于强迫振动和自由振动测试天然地基和人工地基的动力特性，为机器基础的振动和隔振设计提供动力参数。
4.1.2 属于周期性振动的机器基础，应采用强迫振动测试。
4.1.3 除桩基外，天然地基和其它人工地基的测试，应提供下列动力参数：（１）地基抗压、抗剪、抗弯和抗扭刚度系数；（２）地基竖向和水平回转向第一振型以及扭转向的阻尼比；（３）地基竖向和水平回转向以及扭转向的参振质量。
4.1.4 桩基应提供下列动力参数：（１）单桩的抗压刚度；（２）桩基抗剪和抗扭刚度系数；（３）桩基竖向和水平回转向第一振型以及扭转向的阻尼比；（４）桩基竖向和水平回转向以及扭转向的参振质量。
4.1.5 基础应分别做明置和埋置两种情况的振动测试。
对埋置基础，其四周的回填土应分层夯实。
4.1.6 激振法测试时，除应具备本规范第3.0.1条规定的有关资料外，尚应具备下列资料：（１）机器的型号、转速、功率等；（２）设计基础的位置和基底标高；（３）当采用桩基时，桩的截面尺寸和桩的长度及间距。
4.1.7 测试结果应包括下列内容：（１）测试的各种幅频响应曲线；（２）地基动力参数的试验值,可根据测试成果按本规范附录A第A.0.1条的格式计算确定；（３）地基动力参数的设计值，可按本规范附录A第A.0.2条的格式计算确定。
4.2 设备和仪器4.2.1 强迫振动测试的激振设备，应符合下列要求：（１）当采用机械式激振设备时，工作频率宜为3～60Hz；（２）当采用电磁式激振设备时，其扰力不宜小于600N。
4.2.2 自由振动测试时，竖向激振可采用铁球，其质量宜为基础质量的1/100～1/150。
4.2.3 传感器宜采用竖直和水平方向的速度型传感器，其通频带应为2～80Hz，阻尼系数应为0.65～0.70，电压灵敏度不应小于30V·s/m，最大可测位移不应小于0.5mm。
4.2.4 放大器应采用带低通滤波功能的多通道放大器，其振幅一致性偏差应小于3％，相位一致性偏差应小于0.1ms，折合输入端的噪声水平应低于2μV。
振动衰减测试地基动力特性测试
振动衰减测试地基动力特性测试5.1 一般规定5.1.1 本章适用于振动波沿地面衰减的测试，为机器基础的振动和隔振设计提供地基动力参数。
5.1.2 下列情况应采用振动衰减测试：（１）当设计的车间内同时设置低转速和高转速的机器基础，且需计算低转速机器基础振动对高转速机器基础的影响时；（２）当振动对邻近的精密设备、仪器、仪表或环境等产生有害的影响时。
5.1.3 振动衰减测试的振源，可采用测试现场附近的动力器、公路交通、铁路等的振动，当现场附近无上述振源时，可采用机械式激振设备作为振源。
5.1.4 当进行竖向和水平向振动衰减测试时，基础应埋置。
5.1.5 测试用的设备和仪器可按本规范第4.2节的规定选用。
5.1.6 测试基础、激振设备的安装和准备工作等，应符合本规范第4.3节的规定。
（１）测试记录表，可按本规范附录B“振动衰减测试记录表”的格式整理；（２）不同激振频率测试的地面振幅随距振源的距离而变化的曲线（Ar-r）；（３）不同激振频率计算的地基能量吸收系数随距振源的距离而变化的曲线（a－r）。
5.2 测试方法5.2.1 振动衰减测试的测点，不应设在浮砂地、草地、松软的地层和冰冻层上。
5.2.2 当进行周期性振动衰减测试时，激振设备的频率除应采用工程对象所受的频率外，尚应做各种不同激振频率的测试。
5.2.3 测点应沿设计基础所需的振动衰减测试的方向进行布置。
5.2.4 测点的间距在距离基础边缘小于等于5m范围内宜为1m；距离基础边缘大于5m且小于等于15m范围内宜为2m；距离基础边缘大于15m且小于30m范围内宜为5m，距离基础边缘30m以外时宜大于5m（见图5.2.4）；测试半径rn应大于基础当量半径的３５倍，基础当量半径应按下式计算：5.2.5 测试时，应记录传感器与振源之间的距离和激振频率。
5.2.6 当在振源处进行振动测试时，传感器的布置宜符合下列规定：（１）当振源为动力机器基础时，应将传感器置于沿振动波传播方向测试的基础轴线边缘上；（２）当振源为公路交通车辆时，可将传感器置于行车道沿外0.5m处；（３）当振源为铁路交通车辆时，可将传感器置于距铁路轨外0.5m处；（４）当振源为锤击预制桩时，可将传感器置于距桩边0.3～0.5m处；（５）当振源为重锤夯击土时，可将传感器置于夯击点边缘外1.0m处。
天然地基竖向强迫振动研究——以激振法测试工程为例
天然地基竖向强迫振动研究——以激振法测试工程为例孙瑛琳;孙革军;黄茜【摘要】分析了电磁式和机械式两类稳态激振设备的不同特点,并进行竖向强迫振动测试,测求天然地基动力特性参数,以便于实际工程中可以针对不同的地基类型,选择更适用的测试方法.【期刊名称】《长春工程学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(015)001【总页数】5页(P13-17)【关键词】天然地基;竖向强迫振动测试;电磁式激振设备;机械式激振设备【作者】孙瑛琳;孙革军;黄茜【作者单位】长春工程学院勘查与测绘学院,长春130021;吉林省蛟河市河南水利管理站,吉林蛟河132500;河北中核岩土工程有限责任公司,河北石家庄050021【正文语种】中文【中图分类】TU435动力机器基础强迫振动激振法测试（以下简称“激振试验”）是在模拟动力基础上施加频率不同、幅值固定或按一定规律变化的简谐力，实测模拟基础振幅—频率响应，计算地基的刚度、刚度系数、阻尼比及基础参振质量等动力特性参数的测试方法。
激振试验常用的稳态振源有机械式振源和电磁式振源2种，机械式振源由于其激振力大、结构简单、皮实耐用、价格较低等特点，在激振试验中得到了广泛的应用，但该种振源扰频范围通常在5～60Hz，扰频上限较低，在刚度较小的土质地基测试中，地基—基础共振频率在其频宽范围内，幅频测试曲线相对完整，计算结果相对可靠；在刚度较大的岩质地基测试中，地基—基础共振频率超出其扰频上限，在激振器达到最大扰频时，幅频测试曲线还处于上升状态，无法得到完整的测试曲线。
电磁式振源扰频范围则要宽广得多，上限能达到几千Hz，天然地基（包括土质地基和岩质地基）激振试验时能轻松达到地基—基础共振频率，得到从10～200Hz甚至更高的、完整的幅频测试曲线，从而准确计算地基动力特性参数；其缺点是激振力相对较小，且在10Hz以下的低频段测试时，激振器本身振幅较大，实际出力不稳定，各频率点的测试波形效果相对较差。
瑞雷面波检测强夯地基方法说明
瑞雷波检测强夯地基方法说明及实例2011.1.211：前言（1）瑞雷面波是一种沿介质自由表面传播的弹性波，由英国科学家瑞雷（Rayleigh 1887）发现和数学论证。
随着面波探测在天然地震和工程勘察领域中的应用，面波理论在原理、测量技术和数据处理方法上，都得到很大的发展。
了解面波的原理是有效应用面波测深的基础。
面波勘探，也称弹性波频率测深，是一种新的浅层地震勘探方法。
面波分为瑞雷波（R波）和拉夫波（L波），而R波在振动波组中能量最强、振幅最大、频率最低，容易识别也易于测量，所以瑞雷波勘探一般是指瑞雷面波勘探。
面波探测中取得地层频散特徵的技术方法目前有两种。
一种是用可控频率的激震器，分别激发不同频率的面波，在不同距离的两个通道上记录面波的振幅，计算该频率的相速度。
第二种是用冲击震源激发包括较宽频带的面波脉冲，在不同距离的多个通道上记录面波，用分频的数据处理方法计算频带范围内的面波相速度。
除第二种方法有可能区分面波的模态外，两者从原理上没有本质的差别。
瑞雷面波的振动包含水平和垂直两个分量。
从原理上看，在复杂情况下综合利用两个分量，有利于区分面波的模态，但目前一般仅测量面波地表振动的垂直分量。
面波探测的数据处理分两个步骤：1. 由面波的时距数据求取频散数据，其中包括区分出基阶模态和不分模态的两种做法。
2. 由频散数据计算地层弹性参数，实质是采取地层模型参数迭代优化的方法。
其中模型正演目前又有传输矩阵法和刚度矩阵法两种。
以基阶模态频散数据为基础的面波测深方法，频散数据特征和地层结构的关连比较直观，分层反演也比较容易实现。
对于波速总体随深度增加的常见地层结构，如果采集多道地震记录并转换到频率波数域，也不难单独提取出基阶模态的频散数据。
线性排列的多道地震记录，涵盖了面波离开震源不同偏移距的表现，综合到频率波数域提取的频散数据，虽然会引入一定的平均效应，但是在水平层状地层的条件下，不仅有利于反映不同深度地层的影响，也有利于提高原始数据的信噪比。
基础隔震结构竖向地震反应试验研究
成建 筑物破 坏 的主 要 因 素 ， 向地 震 动 输 入 的能 竖
１ 引 言
基 础 隔震 结 构通 过在基 础结 构 和上部 结构之
间设 置竖 向刚度 大 、 平 刚度小 ， 水 并且 具有 一定 阻
量普 遍小 于水平 地 震 动 ， 且结 构 体 系 一般 具 有 并 较强 的抗竖 向荷 载 的能力 ， 因此 在 进 行 抗震 设 计
采用 隔震 结构 后 ， 用 于 上部 结 构 的地 震 动 作
水平 分量 显著 减小 ， 对 于竖 向地震 动 ， 但 由于结 构 竖 向承 载力 的要 求 以及 竖 向刚 度 的 限制 ， 隔震 结 构 对竖 向地震 动并 没有 显著 的隔震 效果 ， 因此 ， 需 要 对建 筑结 构竖 向隔震 性 能采取进 一步研 究 。
面 ， 过 增 大 隔震 层 阻 尼 ， 收并 消耗 地 震 能量 ， 通 吸 从 而 减少 输入 上部结 构 的地震 能量 以及上 部结 构
产生 十 分显 著 的影 响 ， 汶 川 地震 、 集 地震 中 ， 如 集 高耸 建筑 的水 平环 缝 和 竖 向裂 缝 、 筋 混 凝 土柱 钢 的水 平裂 缝 以及 压 ｋ ｖ ｈ ｏ ｇ ｈ ｏ ｒｚ ｎ ａ ａ ｔ ｑ ａ ｅ ｗａ ｅ ｔ ｒ ｕ ｈ ｔ ｅ ｃ ｍｐａ ｓ ｎ ｏ ｅ ｉ ａ ｏ ｃ ｓｏ ｉ ｅｅ ｔｂ ａ ｉ ｇ ．Ｃｏ ａ ｉｏ ｆｖ ｒｉ ｉ ｒ ｏ ｆｖ ｒ ｃ ｌｆ ｒ ｅ ｆｄ ｆ ｒ ｎ ｅ ｒｎ ｓ ｔ ｆ ｍｐ ｒｓ ｎ ｏ ｅ ｔ — ｃ ｌｒ ｓ ｏ ｓ ｓｏ ｓ ｌｔ ｄ ａ ｄ ｎ ｎ ｉｏ ａｅ ｔｕ ｔｒ ｎ ｉａ ｅ ｈ ｔｔ ｅ ｅｆｃ ｆｖ ｒｉａ ｓ ｌｔｏ ｓｎ ｔｏ ｖ ｏ ｓ ａ ｅ ｐ ｎ ｅ ｆｉｏ ａｅ ｎ ｏ —ｓ ｌｔｄ ｓｒ ｃｕ ｅ ｉ ｄ ｃ ｔ ｄ ｔ ａ ｈ ｆｅ ｔｏ ｅ ｃ ｌｉｏ ａｉ ｎ ｗａ ｏ ｂ ｉｕ ｔ Ｓ ｈ ｆｅ ｔｏ ｅ ｉａ ａ ｈ ｕ ｋ ｏ ｌ ｏ ｅ ｉｎ ｒ ｄ ａ ｄ ｈ ｇ ｔ ｎ ｉｎ ｄ ｒｎ ｅ ｓ ｃ ｄ ｓｇ ｆｓｒ ｃｕ ｅ Ｏ ｔ ｅ ｅｆ ｃ ｆｖ ｒ ｃ ｌｅ ｒ ｑ ａ ｅ ｃ ｕ ｄ ｎ ｔｂ ｇ ｏ ｅ ｎ ｉｈ ａ ｔ ｔｏ ｕ ｇ ｓ ｉｍｉ ｅ ｉｎ ｏ ｔｕ ｔ ｒ ｓ ｔ ｔ ａ ｉ
框架结构竖向地震作用加速度反应谱及计算简析
地震作用可以分为水平方向与竖 是一种较为简略的计算方法，其公式 中不在详细阐述。 直方向两个方向的作用，在以往的观 如下 ： 1.4 静力法与反应谱法的计算对比 念中，竖向地震作用对建筑结构所造 通 过 sap2000 数 值 分 析 软 件 建 立 FEvk = α v max Geq 成的破坏远不如水平地震作用所带来 一个 4 层框架模型，抗震设防烈度为 8 的大。但是自 1995 年日本的阪神大地 Gi H i 度，场地等级为Ⅱ类场地，特振周期 Fvi = FEvk 震后竖向地震作用这一概念渐渐被人 Tg =0.4s，水平地震影响最大影响系数 Gi H i 们所重视起来。 0.16，竖向地震最大影响系数为水平 FEvk = α v max G 我国现行的抗震规范中也只对在 地震最大影响系数的 65%，结构采用 eq 其中 为竖向地震影响系数最 高烈度地区的高层建筑及一些特殊的 大值，规范中取水平地震影响系数最 C30 混凝土，梁柱主筋采用 HRB335 钢 大跨度、长悬臂结构才会在设计中考 大值的 0.65 倍。 筋， 箍 筋 使 用 HPB235 级 钢 筋， 本 例 虑加上竖向地震作用对其的影响，而 1.2 竖向地震时程分析法 只涉及到底部剪力法和反应谱法所两 在一般的建筑设计中则不会考虑到竖 所谓时程分析是指在知道结构基 种方法所计算出的竖向轴力结果对比 向地震作用所带来的影响。根据水平 本运动方程后，输入地面的震动加速 如下图所示 ： 与 竖 向 地 震 作 用 加 速 度 的 比 值 (V/H 度记录然对其进行积分求解，以求得 比 )，我们可以据此了解某次地震中竖 整个时间历程的地震反应的计算方法。 向地震作用相对于水平地震作用所带 对于高层建筑，将其视为一连串的多 来的危害大小。根据多次的地震记录， 质点运动体系在考虑竖向地震作用时 在一般情况下，地震作用的加速度 V/ 其方程如下所示 ： H 比值大约在 0.5~0.65 左右，而在现 } + [ K ]{ y} = − [ M ]{I }{ZV } y} + [C ]{ y [ M ]{ 有的国内外许多资料中，不难发现许 多的地震记录中 V/H 比达到 1}甚至有 } + [ K ]{ y} = − [ M ]{I }{ZV } y + [ C ]{ y [ M ]{ 竖向地震加速度超过水平地震作用加 速度的记录。例如，1979 年的美国帝 [M ]， [K ] ------- 结构质量、 [C ]， 国山谷地震 [1] 中 V/H 比值平均分布在 阻尼、刚度矩阵 ; 0.77 左右，但其中的最大值达到了 2.4， {I } ------- 单位向量 1994 年 美 国 Northridge 地 震， 记 录 到 }， {y} ------- 竖向加速 }， {y y { V/H 比值约为 1.79，1995 年的阪神大 度，速度和位移 地震和我国的唐山大地震的某次余震 {ZV } ------- 地面竖向加速度向 的记录中也发现，V/H 比值约在 1.0 左 量 右。 1.3 反应谱计算法 综上所述，竖向地震作用的危险 相较于水平地震作用的反应谱法， 性不容忽视，在对地震灾害的防御措 竖向地震的反应谱的计算方法与其大 施中，必须要考虑到竖向地震作用对 致 相 似， 仅 仅 有 一 些 参 数 稍 有 改 变。 其的影响，尤其是在高烈度地区和地 先求出单一振型的最大地震作用 Fij 之 震频发区中更是不容忽视。由于 V/H 后便可以由此推知结构由于地震作用 比值的不确定性，所以对其直接取值 图1：底部轴力法所得轴力 所产生的弯矩、剪力、轴力及位移等， 0.65 是不准确的，对竖向地震作用的 Fij 的计算公式如下 ： 计算方法的研究也有待完善。 从图中可以发现振型分解反应谱 Fij = α j γ j X ji Gi ( i = 1,2, m; j = 1, 2, ,n ) 1 竖向地震作用计算方法介绍 法所得出的计算结果相较于底部轴力 1.1 底部轴力法（静力法） 法要平均高出 10% 左右，由以上结论 当求出所有振型的 Fij 之后便可利 我国现行规范中对于竖向地震作 用 SRSS （平方和开方法） 或者 CQC （完 可知静力法在计算框架结构的竖向地 用的计算便采用的是底部轴力法也叫 全平方根组合法）将其进行整合，从 震作用时精确度尚可，可随着楼层的 静力法，根据水平地震作用中的底部 而得到最后所需的最后结果。 增加，这两种方法起初在框架结构的 剪力法而将其乘以一个折算系数后将 除以上计算方法外还有冲量原理 最顶层时所得的结果相差很小，之后 其应用到竖向地震中的一种方法。这 法、数值分析法和拟静力法等。本文 轴力就随着楼层的降低两者之间的差
桩基检测技术的应用实例分析
桩基检测技术的应用实例分析摘要本文首先简要介绍了各种桩基检测技术，结合实际工程的基础上，介绍了多种桩基检测技术在该工程的实际应用，阐述了检测方法、实施过程，通过系统分析对桩基进行评价，保证了工程桩基的施工质量。
关键词建筑工程；桩基；桩基检测1 概述桩基工程属于隐蔽工程，是地面的建筑物的基础，起着支撑上部构件重力的作用，因此，必须保证工程质量，以确保建筑的安全。
为此，在桩基施工过程中，我们需要对桩基进行检测，以确定桩基是否施工完好。
随着科学技术的不断发展，桩基检测技术也在不断发展，各类检测方法也得到广泛的应用。
最近十年以来，我国的工程检测技术取得了长足的进步，各种检测技术不断成熟，仪器设备也越来越先进，相关的桩基检测标准、规范也陆续出台得以实施，应该是说，当前的桩基检测技术相对来说是比较规范的，这对于确保工程的施工质量起到了非常关键的作用。
2 桩基检测技术2.1 成孔质量的检测在桩基工程中，成孔的质量直接决定着桩基的施工质量。
如果孔径偏小，将会降低桩基的承载力；如果桩孔的上部出现扩径现象，则会导致桩基的上部侧面阻力增大，但下部的侧面阻力则没有完全应用上；如果桩孔出现偏斜情况，桩基的承载力将大大降低；如果桩底沉渣较厚，则减少了桩的有效长度，承载力自然也会变小。
所以，必须加强对成孔质量的检测，当前，我们检测的主要内容涉及到桩孔的位置、孔深、孔径、垂直度、沉渣厚度等。
2.2 桩基承载力检测方法2.2.1 静荷载试验法采用静荷载试验法能有效检测出桩基的静载承载力，其主要包括竖向、水平两种承载力的检测，在具有工程应用中，以竖向静载试验为主。
该检测法的优点在于能较好的模拟桩基实际受力情况。
该检测法主要应用于工程中试桩的检测，检测过程中桩基不会受到破坏，且检测精度比较高，能将误差控制在10%范围内。
2.2.2 高应变动测法该法就是采用重锤冲击桩顶以获得瞬间冲击波，在冲击波的作用下，桩基周围的土体会发生塑性变形，我们通过仪器可以测得桩头所受力与速度，并制成坐标曲线图，然后利用应力波理论来计算分析桩土体系的相关参数，以揭示桩土体系在接近极限状态时的工作性能，从而分析出桩身质量好坏，确定桩基的极限承载力。
动力参数法测基桩承载力
度及桩尖处支撑土层的性状等。
再通过计算求单桩抗压刚度、临界荷载和允许承载力。
计算步骤为：1）计算单桩抗压刚度。
当被测桩经竖向锤击而被激起振动后，桩将在竖向作自由振动，并通过桩侧摩擦力及桩尖作用力带动周围部分土体参与振动，形成复杂的桩、土振动体系，从而根据计算模型、参照计算弹簧的理论公式（1），按下式求出单桩抗压刚度K z（动刚度）：（3）式中g——重力加速度，取9.81m/s2；2.365——单桩抗压刚度修正系数；f v——桩的竖向自振频率（Hz）；Q1——折算后参振桩重（kN）；Q＝A·L0·γ1/3A——桩的横截面积（m2）；L0——桩的全长（m）；γ1——桩体重度（kN/m3）；Q2——折算后参振土重（kN）；rz——参振土体的扩散半径（m），将参振土体折算成梨形土体（图6）后，按下式计算：图6 参振土体示意图L——桩的入土深度（m）；d——桩的直径（m），如为方桩， d；a——方桩边长（m）；γ2、φ——分别为桩下段L/3范围内，参振土体的重度（kN/m3）及内摩擦角（°）。
2）计算单桩临界荷载Q cr。
临界荷载指与按静荷载试验测定的Q-s曲线上与拐点对应的荷载，本法按下式计算：Q cr＝η·K z（4）式中η——静测临界荷载与动测抗压刚度之间的比例系数，由单桩动、静实测数据对比得来，一般取η＝0.004。
典型的静载试验Q-s曲线大致可分为两种类型（图7），对粗长桩，特别是当桩尖以下土质远较桩侧为强时，Q-s曲线的前段出现第一拐点后，仍以匀缓的坡度向下延伸在较长的区段内不出现急剧的沉降，如图中类型（a）曲线，可取Q-s曲线上第一拐点相应的荷载作为临界荷载Q cr；对中、小桩，特别是当桩尖下土层强度较桩侧为弱，则当荷载超过桩侧摩阻力极限时，沉降突增，Q-s曲线出现第一拐点后，几乎垂直向下延伸，如图中（b）类曲线，此时可取Q-s曲线上出现明显转折的拐点相对应的极限荷载作为临界荷载Q cr。
合宁线试验段路堑基床地基动力特性试验研究
全部 采用 微 机 自动 数 据 采 集 系 统进 行 数 据 采 集 ， 测 观
２ １ 路 基 动 应 力 测 试 分 析 ．
２ 试 验 结 果 与 分 析
频 率 为 １０万次 以 内每 １ ０ Ｏ万次 进 行 一 次 采 集 ，０ １０万
次 以上时 每 ２ ０万 次进 行一 次采 集 。
朱 忠林 ， 马伟 斌 ， 史存 林
（ 道 科 学 研 究 院 铁 道 建 筑 研 究 所 ， 京 １０８ ） 铁 北 ００ １
摘要 ： 在合 宁线试验 段 上进行 了模 拟 列车荷 载 的动 态激振 试 验 ， 过模 拟 降 雨与 不 降 雨 两种 试 验 条 件 ， 通
测 试 了路 堑基床 部 分 动应 力 、 弹性 变形 、 塑性 变形 等 指标 ， 结合 扫频 试 验 ， 出路 基 的 综合 动 刚度 、 并 得 固
表 １ 典 型 动 载 试 验 断 面
填 挖 深 度
里 程
通过 土 压力 盒 测定 动应 力 的传 递 与 分 布规 律 ， 断
面 Ｄ １１３＋８０动 应力 曲线 如 图 ２ 示 ， Ｋ ４ ５ 所 ０～１０万 次 ０
在不模 拟 降 雨 条 件 下 激 振 ， 应 力 控 制 在 ６ Ｐ 动 ０ ｋ ａ水 平 。在 降雨 条 件 下 ，０ １０～１０万 次路 基 面 动应 力 控 制 ５
竖向地震作用与变形验算演示文稿
§3.9 结构抗震验算
一、结构抗震计算原则
各类建筑结构的抗震计算应遵循下列原则：
1、一般情况下，可在建筑结构的两个主轴方向分别考虑水平地震作用并进
行抗震验算，各方向的水平地震作用应由该方向抗侧力构件承担。
2、有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度大于15度时，应分别考虑各抗 侧力构件方向的水平地震作用。
结构竖向地震内力NE/与重力荷载产生的内力NG的比值沿高度自下向 上逐渐增大，烈度为8度时为50%至90%，9度时可达或超过1；335m 高的电视塔上部，8度时为138%；高层建筑上部，8度时为50%至 110%。
第二十一页，共49页。
目前，国外抗震设计规定中要求考虑竖向地震作用的 结构或构件有：
“中震可修”抗震要求，通过构造措施加以保证
第二十九页，共49页。
1. 多遇地震下结构允许弹性变形验算
可不验算允许 弹性变形：
砌体结构 —— 刚度大、变形小 厂房 —— 对非结构构件要求低
须验算允许 弹性变形：
框架结构
填充墙框架结构
框架－剪力墙结构
框架－支撑结构和框支结构的框支层部分
第三十页，共49页。
Fyji
角方向的地震作用标准值
j振型i层质心处地震作用
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考虑扭转地震效应时水平地震作用标准值 的计算公式:
Fxji j tj x jiGi Fyji j tj y jiGi
Ftji j tj ri2 jiGi
x ji、y ji ---分别为j振型i层的x、y方 向的水平相对位移；
反应谱法计算结果表明
1.比值虽不相同,但相差不大,故可取最大值作为设计依据； 2.比值与烈度和场地类别有关；
3.比值与跨度有关，但在常用的范围内，变化不很大；为了简化，略去
锻压车间近源地面竖向振动的分析及预测
图 ,. 测点 , 的竖向加速度实测及近似"& 卷第 ! 期’ （ & ）近源范围内的地面竖向振动规律变化不
向加速度近似时程曲线。时间延迟量与采样周期 有关， 可通过减小采样周期来减小计算误差。
大， 可以设备基础上的测点或振源距离最短的测 点为基点， 利用基点处的实测振动信号， 按照公式 （! ） 或公式 （"） 预测近源范围内柱基础底面的竖 向振动， 以便进行厂房结构动力分析计算。
!" 结" 论
通过以上分析可得出如下结论： （ ! ）根据拟合误差最小原则， 优先采用文献 ［" ］ 中衰减公式进行近源地面振动衰减估算。由 于具有附加应力的地面振幅比离振源同一距离和 同一标高处的自由地面振幅小得多， 并且排架柱 基础底面的附加压力一般大于 #$ !" # $ ， 故在计 算柱基础底面竖向振动时 ! 均取 $ % %
基组重量为 !$#, 0 )# M1， 锤头最 为 !’$$$ M1 N I" ， 大落程为 # 0 % I。振动测试分两组进行， 测点均 布置在地面上。第一组测试的 " 个测点位置如图 # 所示， 测点分别布置在带式落锤机的旁边、 -轴 排架柱的根部。第二组测试的 - 个测点位置如图 ! 所示， 测点分别布置在带式落锤机的旁边， 以及 A- 轴、 A’ 轴和 A) 轴排架柱的根部。利用测振仪 拾取地面竖向振动加速度信号， 采样频率为 !$$ OP， 并送入数据分析仪进行数据处理。表 # 为各 测点的编号、 振源距离及相应的竖向加速度幅值。 图 " 为部分测点的竖向加速度时程曲线。 根据实测数据可以看出： （ # ）表 # 表明带式落锤机引起的地面振动随 着离开振源的距离增加迅速衰减， #! I 处的振动 幅度仅约为 ! 0 # I 处的 #" Q 。 （!）图 " 说明随着传播距离的增加， 振波到达 的时间增加。根据同一波动的波峰到达各测点的时 刻差， 可以计算出振动沿地表的平均传播速度 !。图 - 为测点 - 和测点 ) 的竖向加速度互相关曲线。由 图可知， 该互相关曲线在时间延迟量为 (% 处达到最
单桩竖向抗压静载试验实例分析
单桩竖向抗压静载试验实例分析发表时间：2017-11-09T11:55:29.747Z 来源：《基层建设》2017年第23期作者：黄文栋[导读] 摘要：单桩竖向抗压静载试验是一种被广泛应用于工程实践的基桩检测方法，采用接近竖向抗压桩的实际工作条件的试验方法河源市源城区建设工程质量检测站广东河源 517000 摘要：单桩竖向抗压静载试验是一种被广泛应用于工程实践的基桩检测方法，采用接近竖向抗压桩的实际工作条件的试验方法，是目前确定单桩竖向抗压极限承载力最直观、最可靠的试验方法，用于确定单桩竖向抗压极限承载力或判定竖向抗压承载力是否满足设计要求。
本文就单桩竖向抗压静载试验做一些探讨。
关键词：基桩检测；单桩静载试验；承载力 0 引言随着社会经济的不断发展，高楼大厦和城市高架越建越多。
在这些工程建设项目中，桩基础的施工质量越来越重要。
单桩静载试验的目的是以实测桩的荷载沉降关系为实质，以测定桩的承载能力和观测桩的破坏形式为试验目的的具体表现形式，单桩静载试验在实际工程检测过程以规范为主要依据，结合现场条件以及施工经验保证试验数据的准确性。
因此，只有确保静载试验顺利进行，才能得到真实准确的试验结果。
1 单桩竖向抗压静载试验仪器设备该案例为新域蓝山商住楼项目，单桩竖向抗压静载试验采用堆载进行重量加载，其仪器设备及其安装如下。
1.1 仪器设备要求试验仪器采用RS-JYC全自动静载测试仪，加载设备采用液压千斤顶。
使用2台3200kN千斤顶加载，应并联同步工作，且应符合下列规定：①选用的千斤顶规格、型号应一致；②受检桩的横截面形心应重合千斤顶的合力中心，本次选择压重平台反力装置，应符合广东省标准《建筑地基基础检测规范》DBJ 15-60-2008有关规定：③加载反力装置提供的反力必须大于最大加载值的1.2倍；④加载反力装置的构件应满足承载力和变形的要求；⑤压重应在检测前一次性加够，牢固均匀放置，对地基产生的压应力不宜超过地基承载力特征值的1.5倍；⑥有条件时，宜利用工程桩作为堆载支点。
竖向增强体静载试验报告
受控编号：工程质量检测报告工程名称：检测代码及项目：检测单位名称委托单位:建设单位:勘察单位:设计单位:施工单位:监理单位:检测单位:声明1、本报告无检验检测报告专用章及其骑缝章无效；2、本报告无检测、审核、批准人签名无效；3、本报告涂改、增删无效；4、报告复印页数不全、未加盖检验检测报告专用章无效；5、对本报告若有异议，应于收到报告之日起十五日内向本检测单位提出。
检测单位资质证书编号：检测单位地址：邮政编码：电话：目录1 工程概况 (3)2 检测概述 (5)3 现场检测 (6)4 检测结果与分析 (6)5 结论 (8)附表1XX号复合地基竖向增强体静载荷试验结果汇总表 (9)附图1XX号复合地基竖向增强体的竖向荷载-沉降曲线、沉降-时间对数曲线 (10)附图4抽检复合地基竖向增强体平面位置示意图 (11)附图5X1号复合地基竖向增强体现场检测照片 (12)附件1工程质量现场检测见证确认表1 工程概况工程概况见表1。
2 检测概述2.1检测目的采用竖向增强体载荷试验确定复合地基竖向增强体的竖向抗压承载力是否满足设计要求。
2.2 检测依据1 设计图纸；2 相关方确认的检测方案；3 《建筑地基检测技术规范》（JGJ 340-2015）；2.3检测仪器设备所用仪器设备均在检定/校准有效期内，仪器设备如表2.1所示。
2.4.1根据《建筑地基检测技术规范》（JGJ 340-2015）第5.1.4条和第6.1.3条规定：复合地基静载荷试验的单位工程检测数量不应少于总桩数的0.5%，且不得少于3根；竖向增强体载荷试验的单位工程检测数量不应少于总桩数的0.5%，且不得小于3根。
2.4.2根据设计图纸要求，XXXXXXX2.4.3本工程CFG桩总数为XX根，抽检XX根桩进行竖向增强体载荷试验。
抽检数量满足验收及设计要求。
抽检桩位由参建各方共同确定（详见附图4）。
2.4.4抽检复合地基竖向增强体基本参数见表2.2。
3 现场检测3.1 1 试验加载是以压重平台作为反力装置，压重平台由混凝土配重块、次梁、主梁等构成，压重平台总重不少于预估最大试验荷载的1.2倍。
工程地质知识：地基动力振动三轴和共振柱测试设备和仪器规定.doc
工程地质知识：地基动力振动三轴和共振柱测试设备和仪器
规定
1.测试设备可采用扭转向激振和纵向激振的共振柱仪，以及电磁式、液压式、气压式和惯性式等各种驱动型式的振动三轴仪。
2.设备主机的静力加荷系统和孔隙水压力测量系统，应符合现行国家标准《土工试验方法标准》中有关三轴压缩试验仪器的规定。
3.设备主机的动力加载系统，其幅值应平衡、波形应对称。
振幅相对偏差与半周期相对偏差不宜大于10%。
4.设备的实测应变幅范围应满足工程动力分析的需要。
5.传感器宜采用位移、速度、加速度、孔隙水压力和荷重等传感器。
6.记录仪应采用配有微机的数字采集系统。
当缺乏这种数字采集系统时，也可采用XY函数记录仪。
7.配成套的仪器，应具有良好的频率响应、性能稳定、灵敏度高和失真小。
8.设备和仪器应每半年进行一次检查和标定。
大型竖向静压试桩工程实例简介
１ 试桩 ２ 试桩 ３ 试桩
地层名称 粉质粘土 卵 石土
地层厚度 地层名称 １ｍ ． ４
２ｍ ３
地层厚度 地层名称 １ ｍ ． ７
３４ ． ｍ
地层厚度 ３４ ． ｍ ３ ｍ ７ －
号 衄
粉质粘土 卵石 土
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２０ 年 （ ３ ０ ７ 第 ５卷） ６期 第
建 筑 设计
大 型 竖 向 静 压 试 桩 工 程 实 例 简 介
支振 华
（ 道 第一勘 察设 计 院 ， 肃 兰州 ７０ ０ ） 铁 甘 ３０ ０
摘要 ： 近年 来， 各类桩基础在本 区建设 工程领域应 用越 来越 多， 的确 解决不 少工程 问题 ， 如 ： 例 钻孔灌 注桩 、 Ｆ Ｃ Ｇ桩 、 冲碎 振 石桩 、 旋喷搅拌桩、 人工成孔灌注桩（ 扩底墩 ） － ｇ － 。在具体 工程 中， 优化桩基方案与合理选 用设计参数 ， 尤其是各类岩土层极 限摩 阻 力及端 阻力的确 定， 就很有 必要根据场地地层条件结合 工程特 点 进行试桩 ， 以期 达 到 采 用桩 基 础 的形 式 的 最佳 效果 。 鸟 鲁 木 齐地 区采 用 人 工成 孔 扩 底 墩 基 础 形 式 的 工 程 较 多 ， 因其桩的长径 比小， 载力以端 阻力为主 ， 承 常常不考虑侧摩 阻力。 本文针对乌鲁木 齐市政府某住宅补偿楼 工程 ， 为充分发挥相应岩 土极 限端阻力的作 用 ， 行 了现场 大型单桩 竖向静压 试验 ， 进 本文
试 植 第 第 ２ 衄 第 ３ 衄 编 １ 加荷 顺序 １ ） 第 ４ 衄 第 ５ 衄 第 ６ 衄 第 ７ 衄 第 ８ 衄 第 ９ 衄 第 １ 衄 卸 荷 顺序 （ ） １ Ｎ ｒ 第 ２ 衄 第 ３ 衄 第 第 ４ ５ 衄 衄
软土地基钻孔灌注桩竖向承载力试验分析
径 桩限 桩投 况 量 ｌ径长 比单 极 摩力 桩 最 桩 承力 侧限 顶蛰 载 阻 障
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一
墨 一 ！ 墨 旦…… ．
软 土 地 基 钻 孔 灌 注 桩 竖 向承 载 力试 验 分 析
徐新跃
（ 江 省 温州 市建 设 工 程 质 量监 督站 ） 浙
摘
要
根据软土地基部分钻孔灌注桩竖 向承载力 的现 场试 验结 果， 分析 了桩 的竖向承载性状 、 桩侧阻力 的变化规律及影响 因素 ， 为合理利用该桩 型提供 了一定依据 。 钻孔灌 注桩 软土地 基 竖向承载性状 侧阻力 单桩极限承载力
荷载条件沿深度作 变截面配 筋 ， 低造价 。（ ）根 降 ３ 据地质 情 况 对 桩 长进 行 调 整 ， 约工 期 和 造 价。 节
垂直激振力计算例题及解析
垂直激振力计算例题及解析
（实用版）
目录
1.垂直激振力的概念和重要性
2.垂直激振力的计算方法
3.例题分析
4.解析及答案
5.总结
正文
一、垂直激振力的概念和重要性
垂直激振力，是指在垂直方向上对物体施加的激振力。
在工程中，常常需要对各类机械设备、结构进行振动分析，以确保其工作在允许的范围内。
因此，掌握垂直激振力的计算方法具有重要意义。
二、垂直激振力的计算方法
计算垂直激振力时，一般采用以下公式：
F = m * a
其中，F 表示垂直激振力，m 表示物体质量，a 表示物体在垂直方向上的加速度。
三、例题分析
例题：一台质量为 1000kg 的振动筛，在工作过程中，其振动加速度为 5g（g 表示重力加速度，约等于 9.8m/s）。
求该振动筛的垂直激振力。
四、解析及答案
根据公式 F = m * a，代入已知数据，可得：
F = 1000kg * 5g = 1000kg * 9.8m/s = 9800N
因此，该振动筛的垂直激振力为 9800N。
五、总结
掌握垂直激振力的计算方法，有助于我们更好地分析和解决工程中的振动问题，确保设备和结构的安全运行。
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竖向激振试验测试地基动力参数工程实例
发表时间：2019-11-18T10:33:45.147Z 来源：《建筑细部》2019年第12期作者：谢永刚牛云凯王俊明
[导读] 对于动力设备基础设计需要的地基动力参数，可以采用激振试验测试地基对施加在模拟基础上的不同频率的扰力的响应，绘制振幅随频率变化的幅频响应曲线来计算地基动力参数。
谢永刚牛云凯王俊明
河北建设勘察研究院有限公司河北石家庄 050000
摘要：对于动力设备基础设计需要的地基动力参数，可以采用激振试验测试地基对施加在模拟基础上的不同频率的扰力的响应，绘制振幅随频率变化的幅频响应曲线来计算地基动力参数。
一、前言
某化工项目动力压缩机房详细勘察阶段，设计单位要求提供地基刚度、刚度系数、阻尼比、基础参振质量等动力特性参数，笔者采用了强迫振动激振法进行了测试。
该测试方法是在模拟动力基础上施加频率不同、幅值固定或按一定规律变化的简谐力，实测模拟基础振幅—频率响应，根据振幅随频率变化的幅频响应曲线计算动力参数。
激振试验采用电磁式稳态振源竖向强迫振动测试。
二、测试原理
动力机器在运转时会对其基础产生动力荷载，并传递至地基，刚度系数不同的地基对机器动力荷载会有不同的响应。
地基刚度系数越大，动荷载在基础上产生的振幅越小，地基—基础共振频率越高，共振振幅越小；反之，地基刚度系数越小，动荷载在基础上产生的振幅越大，地基—基础共振频率越低，共振振幅越大。
激振试验就是通过测试地基对施加在模拟基础上的不同频率的扰力的响应来计算地基阻尼比、基础参振质量、刚度及刚度系数等动力特性参数。
测试采用电磁式激振器，激振带很宽，可以在几赫兹到几千赫兹之间输出简谐力。
激振设备工作时，先通过信号发生器产生设定频率的正弦信号，将该信号输入功率放大器，经功率放大器将该信号定量放大后输入电磁式激振器，驱动激振器产生振动并激励模拟基础，激振器激振力的大小通过功率放大器的输出电流来调节，并且可以由连接在激振器与模拟基础之间的刚性杆件中的力传感器来监测校正。
振动的响应由布置在模拟基础顶面的传感器及测振仪来测量记录。
将测振仪记录的各种频率的常扰力激励下地基—基础响应信号进行整理，可以绘制出该种扰力下的幅频响应曲线。
根据幅频响应曲线利用相关公式就可以计算出地基的动力特性参数。
三、测试方法
电磁式常扰力振源激振测试如图（1）（2）所示，电磁式激振器采用通过激振器重心的刚性杆件与基础顶面中心连接。
信号发生器可以在较宽的频带内输出设定频率的正弦信号，通过功率放大器将该信号定量放大并输入电磁式激振器转化成正弦振动信号，激振器通过自身的振动带动基础产生设定频率的振动。
在基础顶面沿长度方向轴线的两端各布置一台竖向传感器，利用振动测试仪器记录下振动信号，读取设定频率下基础振动的振幅，绘制基础竖向振幅随频率变化的幅频响应曲线（Az-f曲线），用以计算相关参数。
激振器的出力由连接在激振器与块体基础之间的刚性杆件中的力传感器及示波器来监测，由功率放大器来控制出力幅值的大小。
幅频响应测试时，激振设备的扰力频率间隔，在共振区外为1～2Hz，在共振区内为0.5Hz～1Hz。
图（1）竖向强迫振动测试
图（2）现场激振试验
四、数据处理
根据现场测试结果，采用excel表格绘制不同常扰力下基础竖向振幅随频率变化的幅频响应曲线（Az-f曲线）如下图所示。
根据天然地基竖向常扰力强迫振动测试幅频响应曲线，计算地基基础竖向阻尼比、基础竖向振动的参振总质量，基础抗压刚度，具体计算过程如下：
（1）竖向阻尼比，在幅频响应曲线上，选取共振峰峰点和0.85以下不少于三点的频率和振幅按下式计算：
公式中：为由第点计算的地基竖向阻尼比；为基础竖向振动的共振频率（Hz）；
为基础竖向振动的共振振幅（m）；
为在幅频响应曲线上选取的第点的频率（Hz）；为在幅频响应曲线上选取的第点的频率所对应的振幅（m）。
（2）基础竖向振动参振总质量，按下式计算：
式中：为基础竖向振动的参振总质量（t），包括基础、激振设备和地基参加振动的当量质量，当大于基础质量的2倍时应取等于基础质量的2倍。
为基础竖向无阻尼固有频率（Hz）。
为电磁式激振设备的扰力（kN）。
依据上述测试方法完成天然地基竖向常扰力激振测试，对所获资料进行整理后，计算结果见下表。
五、结论
地基动力特性参数是动力机器基础设计时所需要的重要数据，可以通过对模拟基础进行激振试验，测试地基对施加在模拟基础上的不同频率的扰力的响应，来计算地基动力特性参数，测试结果稳定可靠，为机器基础的振动和隔振设计提供依据。
参考文献：
［1］《地基动力特性测试规范》GB/T50269。