微型桩动力p-y曲线影响因素参数分析

微 型 桩 动 力 曲线 影 响 因素 参数 分 析
庄 一舟 ，王静杰 ，陈 云 。，黄福云
（１．福 州 大 学 土木 工 程 学 院 ，福 建 福 州 ３５０１０８；２．浙 江 工 业 大 学 建 筑 工 程 学 院 ，浙 江 杭 州 ３１００１４； ３．上 海 蓝科 建 筑减 震 科 技 股 份 有 限 公 司 ，上海 ２０００００）
收 稿 日期 ：２０１８—０３—１５； 修 订 日期 ：２０１８一Ｏ６—１７ 基金项 目：国家 自然科学基金项 目（５１７７８１４７，５１５７８１６１）；浙江省 自然科学基金项 目（ＬＹ１７Ｅ０８００２２） Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｙ：Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｈｉｎａ（５１７７８１４７，５１５７８１６１）；Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ
ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３１００１４，Ｃｈｉｎａ；３．Ｓｈａｎｇｈａｉ ＬＡＮＫＥ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｄａｍｐｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００００ ，
Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｗａｖｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，ｍａｓｓ ｏｎ ｐｉｌｅ ｈｅａｄ ａｎｄ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ｐｅａｋ ｏｎ ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ Ｐ—Ｙ ＣＨＩＶｅ ｏｆ ｍ ｉｃｒｏ—ｐｉｌｅ ｉｎ ｓａｎｄ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｂｙ ｍｉｃｒｏ—ｐｉｌｅ ｓｈａｋｉｎｇ ｔａｂｌｅ ｔｅｓｔ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈａｔ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｆｒｅ． ｑｕｅｎｃｙ ｏｆ ｉｎｐｕｔ ｗａｖｅ ｉｓ ｌｏｗ ，ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｉｓ ｎｅａｒ ｌｉｎｅａｒ ａｎｄ ｔｈｅ ａｒｅａ ０ｆ ｉｔｓ ｈｙｓｔｅｒｅｔｉｃ ｌｏｏｐ ｉｓ ｖｅｒｙ ｓｍａｌｌ：ｈｏｗｅｖｅｒ．ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｃｏｍ ｅｓ ｎｏｎｌｉｎｅａｒ ａｎｄ ｉｔｓ ｈｙｓｔｅｒｅｔｉｃ ａｒｅａ ｉｓ ｌａｒｇｅｒ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ￣ｅｑｕｅｎｃｙ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ．Ｗ ｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｎ ｐｉｌｅ ｈｅａｄ ａｎｄ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ｐｅａｋ，ｔｈｅ ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ ｌｏｏｐ ｏｆ ｐ－ｙ ｃｕｒｖｅ ｉｓ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ｏｐｅｎ ，ａｎｄ ｉｔｓ ｅｎｅｒｇｙ ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ｉｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ． Ｋ ｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍｉｃｒｏ—ｐｉｌｅ；ｄｙｎａｍ ｉｃ Ｐ—Ｙ ＣＨＩ Ｖｅ；ｓｈａｋｉｎｇ ｔａｂｌｅ；ｗａｖｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ；ｍａｓｓ ｏｎ ｐｉｌｅ ｈｅａｄ；ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ｐｅａｋ
引 言
微 型桩通 常 指长 细 比大于 ３０的小 直径 桩 。 目前 ，国 内外 已对 桩 土 动 力 相 互 作 用 开 展 了 较 为 深入 了研 究 。Ｔｏｋｉｍａｔｓｕ和 Ｓｕｚｕｋｉ… 等人 通 过振 动 台试验 重 点分 析 了动力 作 用下 桩身 受 力 特性 、土层 的液化 对 桩 身 响 应 的影 响 ，结 果显 示动 力 ｐ－ｙ曲线 中土压 力 Ｐ大 于 相互 作 用 力 的 真值 。Ｓａｓａｋｉ等 做 了 ８个 振 动 台试 验 ，研 究 了液化 砂土 的流动特 性 ，结果 显示 ：在 非 液化 土层 和 液化 土 层 的 分 界 面处 砂 土 的剪应 变 最 大 。Ｙａｎｇ等 做 了一 系列 的振 动 台试 验研 究 ，得 出 了在 且 根 据得 到
摘 要 ：本文通过微型桩振动 台试验分析 了输入 波频率 、桩 顶质量 和加 速度 峰值 对砂 土 中微型桩 动
力 ｐ－ｙ曲线的影响 。结果表 明 ：当输入波 的频率 为低频 时 ，桩侧 土压力 Ｐ与桩 身位移 Ｙ的关系接 近线
性关系 ，形成 的滞 回环面积很小 ；当输 入波频率较大 时 ，桩侧土压 力 Ｐ与桩身 位移 Ｙ成 明显 非线性 关
第 ３８卷 第 ４期 ２０１８年 ８月
地 震 工 程 与 工 程 振 动
ＥＡＲＴＨＱＵＡＫＥ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＡＮＤ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＤＹＮＡＭＩＣＳ
Ｖ０１．３８ Ｎｏ．４ Ａｕｇ．２０１８
文章 编号 ：１０００—１３０１（２０１８ Ｊ０４—００２９—０５
ＤＯｔ：１０．１３１９７／ｊ．ｅｅｅｖ．２０１８．０４．２９．ｚｈｕａｎｇｙｚ．００５
系 ，形成 的滞 回环面积较大 。随着桩顶质量 和加速度峰值 的增加 ，Ｐ—Ｙ曲线的滞 回环呈逐 渐张开 的趋
向，其耗 能效应增加 。
关键词 ：微型桩 ；动力 ｐ－ｙ曲线 ；振动 台；输 入波频率 ；桩 顶质量 ；加速度峰值
中 图 分 类 号 ：ＴＵ４
文 献 标 志 码 ：Ａ
Ｐａｒａｍ ｅｔｅｒ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｉｎｆ ｌｕｅｎｃｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ ｍ ｉｃｒｏ－ｐｉｌｅ ｄｙｎａｍ ｉｃ ｐ－ｙ ｃｕｒｖｅ
ＺＨＵＡＮＧ Ｙｉｚｈｏｕ ，ＷＡＮＧ Ｊｉｎｇｊｉｅ ，ＣＨＥＮ Ｙｕｎ ，ＨＵＡＮＧ Ｆｕｙｕｎ
（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｆｕｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｚｈｏｕ ３５０１０８，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ．Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
（ＬＹ１７Ｅ０８００２２） 作者简介 ：庄一舟（１９６４一），男 ，教授 ，博士 ，主要从事桥梁抗震 的研究．Ｅ—ｍａｉｌ：４７８３７２０９２＠ｑｑ．ｃｏｒｎ 通讯作者 ：陈 云（１９８９一），男 ，硕士研究生 ，主要从事结构减 隔震 的研究 ．Ｅ－ｍａｉｌ：３１４６５０８４２＠ｑｑ．ｃｏｒｎ