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非连续屏障隔振作为隔振技术的一种,正在受到越来越多的关注。它不但能够有效地降低屏障后的振幅,而且具有施工速度快,场地适应性强等特点。现浇混凝土大直径管桩(简称PCC桩)作为非连续屏障体,目前对它隔振性能的研究还是空白,加了PCC桩屏障的自由场地对振动波的响应情况还不明确,不同因素对其隔振性能的影响以及PCC桩和实心桩隔振之间的差异还不清楚。
基于上述存在的问题,本文主要利用有限元数值计算方法对PCC桩的近场屏障隔振特性进行了研究。论文完成的主要工作如下:
(1)对目前已有的砂箱非连续屏障隔振实验进行有限元模拟,通过对比分析得到有限元计算结果和砂箱实验结果相一致,验证了在隔振计算中应用有限单元法是可行的。
(2)利用有限元软件建立场地的三维模型,研究了设置PCC桩屏障和自由场地表面振幅的变化情况,通过整个场地振幅衰减系数等值线图以及特征点来分析单排PCC桩屏障的隔振性能。
(3)研究影响因素对PCC桩屏障隔振性能的影响,用有限元分析屏障长度L、桩长H、桩间距S、桩的外半径R、桩的弹性模量E、桩屏障的排数n以及屏障到振源的距离D对PCC桩屏障隔振的影响,并为PCC桩屏障的设计提供参考依据。
(4)利用有限元对PCC桩、同直径实心桩以及同有效截面实心桩屏障的隔振性能进行计算,根据对计算结果的对比来分析不同屏障隔振性能之间的差异,从而来全面评价PCC桩屏障的隔振性能。