第36卷第2期2023年4月振动工程学报JournalofVibrationEngineeringVol.36No.2Apr.2023考虑桩土非完全粘结及桩底土波动效应的浮承桩纵向振动特性研究孟坤1，2，崔春义1，许成顺3，姚怡亦1，辛宇1，梁志孟1（1.大连海事大学土木工程系，辽宁大连116026；2.山东科技大学交通学院，山东青岛266590；3.北京工业大学城市与工程安全减灾省部共建教育部重点实验室，北京100124）摘要:为合理考虑浮承桩纵向振动问题中桩端土作用及桩-土界面相对位移条件，同时引入动力Winkler模型和虚土桩模型，建立了一种适用性更广的浮承桩纵向振动特性研究方法。引入分离变量法对三维土体位移控制方程进行求解，结合土体表面及基岩处边界条件得到三维土体位移基本解；通过将动力Winkler模型相关参数考虑为桩-土界面边界条件在频域内解析求解了桩纵向振动特性，并将所得频域解析解拓展到时域，采用离散傅里叶逆变换方法（IFT）求解了桩顶速度时域响应；开展参数化分析探讨了桩-土界面非完全粘结条件及虚土桩参数对浮承桩动力响应的影响，计算结果表明：桩-土界面完全耦合假定会过高估计桩侧土对桩的约束作用，无法合理评估桩基的抗振性能，并会对桩基抗振防振设计及桩底反射信号识别产生不利影响；另外，针对浮承桩纵向振动问题，采用虚土桩模型描述其桩底土作用具有合理性和必要性。关键词:桩底土；虚土桩；桩-土相对滑移；动力阻抗；解析解中图分类号:TU473.1文献标志码:A文章编号:1004-4523（2023）02-0435-10DOI：10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.2023.02.015引言桩基础作为一种承载性好、沉降小的深基础，在近几十年的众多重点工程建设中被广泛采用。实际工程中，桩基础的受力情况一般较为复杂，不仅有静荷载，还承受各类竖向动荷载作用，例如交通荷载；而桩-土纵向振动理论方法作为研究竖向动荷载作用下桩基础振动特性的基石，引起越来越多的关注［1-5］。已有针对该理论方法的研究主要从桩侧土和桩底土模型两方面展开。对于桩侧土振动模型而言，从Winkle模型［6］到Novak平面应变模型［7］，再到理论上更为严谨的三维连续介质模型［8-10］，发展已逐渐完善。在桩底土模型方面，端承桩仅采用固端支撑模拟桩底土作用即可满足桩基纵向振动特性的计算精度［11-13］。由于浮承桩振动效应受桩底土影响显著，其采用的桩底土模型对于此类问题研究的合理性与准确性显得尤为重要。桩底黏弹性支撑模型因其物理概念清晰、简便等优点，在浮承桩振动问题中得到广泛应用［14-18］，...
