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非对称缺陷对桩顶动力响应的影响及应用研究 被引量：2
1
作者 王奎华 梁一然 +2 位作者 吴君涛 赵爽 邱欣晨 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期200-210,共11页
针对大直径桩基础桩身缺陷形态非对称分布的情况,采用数值模拟方法,构建三维有限元桩-土模型进行分析,厘清了对称缺陷和非对称缺陷对桩顶动力响应的不同影响规律,并通过模型试验验证了本文数值分析的合理性,最后针对桩-土模型的相关参... 针对大直径桩基础桩身缺陷形态非对称分布的情况,采用数值模拟方法,构建三维有限元桩-土模型进行分析,厘清了对称缺陷和非对称缺陷对桩顶动力响应的不同影响规律,并通过模型试验验证了本文数值分析的合理性,最后针对桩-土模型的相关参数进行敏感性分析,探究桩周土、激振脉冲宽度、缺陷形态等因素对非对称缺陷桩桩顶动力响应的影响.结果表明:非对称缺陷使桩顶对称测点的桩顶动力响应曲线呈现双闭环现象,双闭环现象最明显的对称测点位于缺陷截面对称轴上;可采用桩顶中心激振-对称点同步接收模式检测基桩非对称缺陷,为低应变反射波法检测桩身完整性的工程应用提供指导. 展开更多
关键词 桩基础 非对称缺陷桩 桩顶动力响应 数值模拟 低应变检测
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一发三收式桩基声波透射检测技术及数值模拟分析 被引量：3
2
作者 王奎华 于喆 +2 位作者 项驰轩 吴君涛 邱欣晨 《中国测试》 CAS 北大核心 2023年第1期1-6,共6页
桩基声测管倾斜会使得桩身混凝土超声波波速计算结果出现误差,影响桩身质量检测结果,为此提出一种一发三收式声波透射检测技术。该技术通过固定各声波接收换能器的间距,根据几何关系,使用检测得到的超声波声时和接收换能器的间距,即可... 桩基声测管倾斜会使得桩身混凝土超声波波速计算结果出现误差,影响桩身质量检测结果,为此提出一种一发三收式声波透射检测技术。该技术通过固定各声波接收换能器的间距,根据几何关系,使用检测得到的超声波声时和接收换能器的间距,即可计算得到桩身混凝土超声波波速,使其不再依赖于超声波发射端和接收端的间距,也不再需要拟合声测管管身曲线。通过有限元软件模拟接收换能器间距和声测管倾斜程度对检测结果精度的影响,结果表明该技术可以良好地适应超声波接收换能器间距和声测管倾斜斜率的变化,稳定保持较高的波速计算精度,解决声测管倾斜、偏位时造成的声速计算误差。 展开更多
关键词 桩基础 无损测试 声波透射法 测管弯斜 有限元分析
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桩顶-孔内双测点完整性检测理论及缺陷多维度分析
3
作者 王奎华 项驰轩 +2 位作者 吴君涛 于喆 邱欣晨 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1463-1471,共9页
提出一种利用放置于桩顶及桩孔内(如声测管等)的传感器同步接收动力响应信号的桩基完整性检测新方法;建立变截面声阻抗一维杆件模型,通过有限元分析(FEA)验证该方法的可行性;利用验证后的模型解和解析解对缺陷长度、深度和程度进行多维... 提出一种利用放置于桩顶及桩孔内(如声测管等)的传感器同步接收动力响应信号的桩基完整性检测新方法;建立变截面声阻抗一维杆件模型,通过有限元分析(FEA)验证该方法的可行性;利用验证后的模型解和解析解对缺陷长度、深度和程度进行多维度分析。研究结果表明:通过分析传感器同步接收到的动力响应信号,本文所提方法能够应用于超长桩、多缺陷桩及桩身缺陷量化等复杂工况。由于多解性的存在,当缺陷程度较轻或缺陷长度较短时,本方法难以精确测量缺陷高度;然而,当缺陷高度较大时,偏离度D及偏离值F与缺陷高度无关,仅与缺陷程度有关,因此,对于长度较深(大于1 m)、缺陷程度较严重(大于20%)的缺陷,本文所提模型及检测理论可对桩身缺陷进行定位及量化。 展开更多
关键词 桩基完整性检测 缺陷 偏离值 缺陷定量
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高承台桩基无偏心竖向激励低应变测试方法研究 被引量：7
4
作者 邱欣晨 王奎华 +3 位作者 吴君涛 赵爽 涂园 刘鑫 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期2875-2884,2894,共11页
为了弥补传统低应变检测方法在识别带高承台的桩基完整性及桩长信息等方面的缺陷,提出了一种新型无偏心竖向激励方式以及一种桩身轴向多点速度响应行波分解法。进一步地,通过二维及三维有限元模型验证了该方法在识别带高承台的桩基完整... 为了弥补传统低应变检测方法在识别带高承台的桩基完整性及桩长信息等方面的缺陷,提出了一种新型无偏心竖向激励方式以及一种桩身轴向多点速度响应行波分解法。进一步地,通过二维及三维有限元模型验证了该方法在识别带高承台的桩基完整性及桩长信息等方面的可行性。最后,对所提出的方法开展了如桩身尺寸、承台尺寸、传感器设置等一系列影响因素的参数分析研究。结果表明,通过本方法对原始的复杂速度响应进行数据处理后可以得到一桩底反射区清晰可辨的响应曲线,消除了上部结构复杂振动特性及环境高频噪声的影响,从而有效地预测了未知的桩长。该研究解决了现有无损检测方法局限性,对实际工程中带高承台桩基的完整性判断及桩长预测有一定的参考意义。 展开更多
关键词 无偏心竖向激励方式 低应变检测 轴向多点行波分解法
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基于水平低应变法的高承台桩缺陷检测研究 被引量：9
5
作者 赵爽 吴君涛 +2 位作者 邱欣晨 王奎华 涂园 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1867-1876,1902,共11页
通过模型试验探究高承台桩埋藏段存在不同尺寸缺陷时的桩身质点水平速度响应,结合有限元(FEA)分析试验结果.结果表明,基于桩的水平振动特性的低应变检测方法可以用于识别高承台桩桩身缺陷,且缺陷处截面直径越小,桩身质点水平速度响应曲... 通过模型试验探究高承台桩埋藏段存在不同尺寸缺陷时的桩身质点水平速度响应,结合有限元(FEA)分析试验结果.结果表明,基于桩的水平振动特性的低应变检测方法可以用于识别高承台桩桩身缺陷,且缺陷处截面直径越小,桩身质点水平速度响应曲线中缺陷处反射越明显.随着缺陷高度的变化,缺陷处顶、底面反射信号可能会产生叠加或分离现象,导致不同缺陷高度下缺陷反射的波形不一致.在数值模拟中,当采用柔性剪切梁单元模拟高承台桩时,数值模拟结果和试验结果吻合较好.在实际工程中,当应用水平低应变法检测桩身完整性时,推荐采取近承台处激振、近承台处速度采集,可以根据缺陷处反射起振时间较精确地计算桩身缺陷埋深. 展开更多
关键词 高承台桩 水平振动 低应变 缺陷检测
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W形折线咬合桩咬合角度对支护结构承载特性的影响研究 被引量：3
6
作者 严伟飞 赵爽 +2 位作者 郭舒帆 吴君涛 邱欣晨 《施工技术（中英文）》 CAS 2021年第20期90-94,共5页
以杭州市某城际铁路标段为研究对象,针对传统咬合桩支护结构存在的不足,对W形折线咬合桩支护结构展开研究。通过有限元分析软件ABAQUS建立相同咬合量(面积)、不同咬合角度的W形折线咬合桩支护结构数值模型,并根据计算结果对不同开挖阶... 以杭州市某城际铁路标段为研究对象,针对传统咬合桩支护结构存在的不足,对W形折线咬合桩支护结构展开研究。通过有限元分析软件ABAQUS建立相同咬合量(面积)、不同咬合角度的W形折线咬合桩支护结构数值模型,并根据计算结果对不同开挖阶段支护结构的变形、内力、中性轴等承载特性进行分析。研究结果可为W形折线咬合桩支护结构的进一步现场推广与优化设计提供理论支持。 展开更多
关键词 基坑 支护 咬合桩 咬合角度 承载力 有限元分析
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科技人才经营初探
7
作者 邱欣晨 张楠 《中国人才》 北大核心 1995年第12期8-10,共3页
一、科技人才经营提出的背景 科技人才经营提出的背景,即我国目前科技人员面临的主要问题:科技人员的不合理使用和非正常流动。从近几年的情况看,科技人员的不合理使用和非正常流动主要表现在以下几个方面: 1、科技人员“下海”。我国... 一、科技人才经营提出的背景 科技人才经营提出的背景,即我国目前科技人员面临的主要问题:科技人员的不合理使用和非正常流动。从近几年的情况看,科技人员的不合理使用和非正常流动主要表现在以下几个方面: 1、科技人员“下海”。我国建国初期的人事管理,是根据革命战争年代的军政管理经验和借助前苏联的人事管理办法而制定的。随着社会主义市场经济的逐步建立,这种管理模式越来越不适应形势的发展。由于地理位置和有关政策的差异,使得不同地区、不同企业发展很不平衡。 展开更多
关键词 科技人才 人才经营 科技人员流动 科技人才资源 人事管理 开发培训 不合理使用 社会主义市场经济 就业指导 价值评估
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黏弹性支撑桩桩底行波反射特征研究
8
作者 涂园 王奎华 +2 位作者 刘鑫 Faheem Rizvi 邱欣晨 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期268-278,共11页
研究了桩底截面处的行波反射特征,以探讨桩基低应变无损检测中定量判断桩底支撑条件的可能.首先采用黏弹性模型模拟桩底土的作用,基于一维行波理论,分别推导了桩底截面处上行波与下行波之间的位移、速度和应力频率响应函数,并由此分析... 研究了桩底截面处的行波反射特征,以探讨桩基低应变无损检测中定量判断桩底支撑条件的可能.首先采用黏弹性模型模拟桩底土的作用,基于一维行波理论,分别推导了桩底截面处上行波与下行波之间的位移、速度和应力频率响应函数,并由此分析了特殊桩底条件下的反射特征;利用MATLAB编程并结合频响函数,研究了桩底为一般支撑、下行波速度为半正弦函数条件下,上行波速度时域曲线与桩底土刚度系数、阻尼系数之间的关系;最后采用3种类型的桩底支撑进行模型试验,对理论计算结果进行了验证.结果表明:桩底行波反射特征仅与桩底界面频响函数有关,桩底速度频响函数与位移频响函数相同,与力波频响函数相反;黏弹性桩底支撑条件下,桩底土相对刚度系数和相对阻尼系数共同影响上行波速度曲线的方向、波峰数量和峰值大小;桩底由自由边界过渡到固定边界时,反射波速度与入射波速度之间的关系由完全的同向相等逐渐过渡到完全的反向相等;模型试验的实测速度曲线验证了理论计算结果.研究成果完善了一般支撑条件下桩底反射特征的理论,并提供了一种分离入射波和反射波的理论方法,对桩底条件定量检测的工程应用也具有一定的潜在价值. 展开更多
关键词 桩底反射特征 桩底检测 低应变检测 反射叠加
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基于Timoshenko梁理论考虑阻尼的承台-桩-土耦合横向振动解 被引量：1
9
作者 邱欣晨 吴君涛 +2 位作者 赵爽 王奎华 涂园 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期166-176,共11页
由于缺乏合适的激振和接收位置,传统竖向低应变反射波法在检测带承台或未凿桩头的桩基动力特性时存在明显不足。为进一步拓展低应变检测波法应用范围,基于Timoshenko梁理论,考虑桩身材料阻尼、附加轴力及桩顶等效质量作用,建立了一种横... 由于缺乏合适的激振和接收位置,传统竖向低应变反射波法在检测带承台或未凿桩头的桩基动力特性时存在明显不足。为进一步拓展低应变检测波法应用范围,基于Timoshenko梁理论,考虑桩身材料阻尼、附加轴力及桩顶等效质量作用,建立了一种横向激励条件下承台-桩-土耦合振动模型,并求解了该模型的频域内解析解及其时域半解析解。进一步地,考虑了Timoshenko梁在低应变测试条件下2种剪切波的激发与传播。基于频散效应分析得出,在低应变检测条件下主要以第1类剪切波的传播为主,而第2类剪切波在截止频率以下尚未被激发,此时可认为模型等效剪切波速略小于一维剪切波速。通过和室内模型试验结果的比较,进一步验证了所假设的有效性和理论解的合理性。基于解析结果,分别对桩底约束条件、桩-土模型参数、承台特征以及测试信号宽度等对桩顶水平激振响应的影响进行了时域分析。结果表明:对于横向激振下桩身质点时域速度曲线而言,桩底反射均呈现与激振信号“同向-反向-同向”的反复震荡区间,桩底约束条件主要影响震荡区间范围;承台特征、桩/土的材料参数主要影响桩底反射波的幅值;激振频率主要影响速度波的宽度,且高频条件下,第2类剪切波将会被激发。参数分析结果可以为带承台或未凿桩头桩基检测工程提供理论支持及指导作用。 展开更多
关键词 桥梁工程 TIMOSHENKO梁 横向振动 剪切变形 频散效应
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高应变条件下的离散单元虚土桩模型 被引量：2
10
作者 涂园 王奎华 +1 位作者 邱欣晨 项驰轩 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1687-1701,共15页
基桩高应变条件下的动力响应问题是承载力预测、打桩分析等研究的基础工作,同时包含了土体应变历史变化、弹塑性、非线性特点和桩土界面滑移等复杂课题。为了更好地模拟高应变动力条件下的桩底土作用,本文构建离散单元虚土桩模型,并给... 基桩高应变条件下的动力响应问题是承载力预测、打桩分析等研究的基础工作,同时包含了土体应变历史变化、弹塑性、非线性特点和桩土界面滑移等复杂课题。为了更好地模拟高应变动力条件下的桩底土作用,本文构建离散单元虚土桩模型,并给出计算桩身响应的离散差分数值解法。首先将桩底土看作具有一定扩散角的虚土桩,再将实桩和虚土桩离散为一系列单元;实桩单元之间和虚土桩单元之间分别采用线性黏弹性模型和非线性弹簧-黏滞阻尼器-滑移键模型模拟相互作用,并以流变模型模拟桩侧土作用;以半正弦脉冲模拟桩顶动荷载,结合差分解法计算不同脉冲宽度和幅值作用下的桩顶速度和位移响应;结合ABAQUS三维有限元模型,验证高应变虚土桩模型动力响应计算结果,最后针对虚土桩相关参数进行敏感性分析。结果表明:(1)离散虚土桩模型能够考虑桩底土振动及应力波在桩底土中的竖向波动,并能同时适应基桩低、高应变条件下的动力计算;(2)虚土桩模型能够较好地预测不同激振条件下的桩顶位移和速度响应。其中,桩顶位移峰值随脉冲宽度和脉冲幅值增加近似线性增大,而桩顶速度峰值对脉冲宽度的变化并不敏感,有限元模型与虚土桩模型的计算结果一致;(3)增加虚土桩桩长、减小扩散角、增大桩底土非线性程度、减小桩底土弹性模量及土层模量比均会提高桩顶峰值速度、峰值位移以及残余位移。虚土桩模型使得研究桩底土层分布的影响成为可能,对于高应变条件下的桩底土模拟、完善桩基高应变动力计算理论等具有一定参考价值。 展开更多
关键词 桩基础 高应变动载试验 虚土桩 离散单元法 非线性刚度 动力响应
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