土木建筑与环境工程2018,Vol.40Issue(6) :46-52.

分数导数Kelvin粘弹性土中管桩的扭转振动

Torsional vibration of a pipe pile in soil described by fractional derivative Kelvin viscoelastic model

刘林超 闫启方 牛洁楠
土木建筑与环境工程2018,Vol.40Issue(6) :46-52.

分数导数Kelvin粘弹性土中管桩的扭转振动

Torsional vibration of a pipe pile in soil described by fractional derivative Kelvin viscoelastic model

刘林超 1闫启方 1牛洁楠1
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作者信息

  • 1. 信阳师范学院建筑与土木工程学院,河南信阳464000
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摘要

将管桩桩周土和桩芯土均看作粘弹性介质,同时运用分数导数Kelvin粘弹性本构模型描述桩周土和桩芯土的应力-应变关系.仅考虑桩周土和桩芯土的环向位移,通过Fourier变换和分离变量法求解了桩周和桩芯分数导数Kelvin粘弹性土的扭转振动.考虑桩周土和桩芯土对管桩的作用力,建立了分数导数Kelvin粘弹性土中管桩的扭转振动方程,通过求解管桩的扭转振动得到了频率城内管桩桩顸的扭转复刚度.结果表明:桩周土本构模型参数α1和Tb1对管桩的扭转振动有一定的影响,而桩芯土的本构模型参数α2和Tb2对管桩扭转振动的影响与频率有关;桩芯土与桩周土剪切模量比μ小于1且μ较大时,扭转复刚度实部和虚部随频率变化曲线波动较大,而μ大于1时其对管桩扭转振动的影响很小;管桩壁厚、长径比和管桩与土体的剪切模量比Gp对管桩的扭转影响较大.

关键词

粘弹性/分数导数/Fourier变换/扭转振动/复刚度

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基金项目

国家自然科学基金(U1504505)

河南省科技发展计划(142102210063)

河南省高等学校重点科研项目(19B560008)

信阳师范学院南湖学者奖励计划青年项目(201506)

出版年

2018
土木建筑与环境工程
重庆大学

土木建筑与环境工程

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.878
ISSN:1674-4764
被引量1
参考文献量15
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