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分数导数Kelvin粘弹性土中管桩的扭转振动

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

刘林超、闫启方、牛洁楠

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信阳师范学院建筑与土木工程学院,河南信阳464000

粘弹性 分数导数 Fourier变换 扭转振动 复刚度

国家自然科学基金河南省科技发展计划河南省高等学校重点科研项目信阳师范学院南湖学者奖励计划青年项目

U150450514210221006319B560008201506

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
年,卷(期):2018.40(6)
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