水平谐振荷载作用下桥梁基桩的动力反应

针对桥梁基桩在施工和运营过程中不可避免承受动力作用的问题，在考虑桩顶承受轴向和横向静力荷载共同作用的基础上，将激振荷载简化为水平谐振荷载作用，并基于动力winkler地基梁模型，将桩周土由一系列分布的彼此独立的弹簧和阻尼器所代替，建立桥梁基桩在瞬态荷载激励下的横向振动方程，求解基桩横向非线性动力学响应。在考虑桩-土接触和透射边界的基础上，引入有限单元方法建立基桩的二维非线性动力有限元模型，分析了基桩各项设计参数。计算结果表明：基桩桩顶位移大致随荷载频率的变化呈驼峰形，其位移量随着荷载振幅的增大而增加；基桩的自振频率随着长径比的增加而增大，且随着桩-土模量比的增加，自振频率有减小的趋势；增大桩径会增大基桩的受力，其对应的变形也将有所减小，且基桩的稳定性增加。