层状饱和土中管桩瞬态扭转振动研究

对瞬态扭转激振荷载作用下层状饱和土中端承管桩的动力响应问题进行了研究。首先借助Laplace变换和分离变量法解耦Biot波动方程，土层层间动力相互作用简化为分布式线弹簧，并结合桩-土交界面上的应力和位移连续边界条件，导出了各节段管桩在Laplace变换域内扭转动力响应的解析表达式；然后，根据阻抗函数传递原理，并对得到的解进行Laplace数值逆变换，最终获得了瞬态扭转荷载作用下层状饱和土中管桩动力响应的时域解答。研究表明：桩顶作用三角形或半正弦荷载情况下，最大桩顶扭转角产生时刻落后于最大荷载对应时刻；且当桩周土渗透系数处于相对较高和较低范围内，桩顶转角几乎保持不变，在中间范围内则随渗透系数增大而增大；硬夹层的存在将使桩身上部扭矩增大，下部扭矩减小，软夹层下规律相反。