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管桩以其单桩承载力高、抗弯性能好、抗震性能好、质量稳定可靠、施工速度快等优点,在工业和民用建筑、近海结构、交通工程等众多工程领域中被作为一种重要的基础形式而广泛应用。桩基常常承受地震、船舶撞击力、波浪和暴风及漂冰等冲击荷载作用,由于冲击荷载的突发性和瞬时性,其作用机理比静载和简谐荷载产生的静动力响应更难把握和预测。由于管桩内部中空的结构特点,其抗弯、抗剪承载力较弱,在水平荷载作用下易发生较大变形,甚至断裂,导致基础丧失承载能力。目前,桩基的瞬态响应研究还仅限于单相介质,用饱和两相土体系代替由固、液、气组成的复杂非饱和土体系无疑更接近客观实际。由于关于饱和土中管桩水平瞬态响应的研究还不成熟,有必要对饱和非均质土中管桩的水平瞬态响应进行展开研究。本文共分为六章,主要做了如下工作:1、基于Pasternak地基模型,在忽略桩芯土作用的基础上,对桩顶柔性约束条件下层状地基中管桩水平瞬态动力响应进行了理论研究。采用两阶段等效线性模型描述桩顶弯矩和转角的关系,通过传递矩阵法建立任意桩段与桩顶状态变量关系,并结合Laplace变换及数值逆变换,求得了层状地基中管桩水平瞬态动力响应的时域解答。2、在假定桩顶弯矩和转角满足两阶段等效线性关系的基础上,研究了饱和土中管桩水平瞬态动力响应。首先引入势函数,利用算子分解和分离变量法对非轴对称下柱坐标系中饱和土三维运动方程进行解耦,结合初始及边界条件求得桩芯土和桩周土对管桩的横向作用力;接着将管桩视为Timoshenko梁模型,根据桩土界面的连续性条件,并借助Laplace逆变换,推导出不同桩顶约束条件下管桩水平瞬态振动的时域解答。3、基于连续介质模型,研究了径向非均质饱和土中管桩水平瞬态振动特性。首先,将桩周土体等效为桩附近的多个同心圆环组成的径向非均质内层土域和远离桩的均质外层土域,且内部扰动区域每圈层视为均质土。然后,建立每圈层土体的饱和土波动方程和基于Bernoulli-Euler梁模型的单桩动力平衡方程,结合边界条件以及桩-土、土-土连续接触条件,推导了径向非均质饱和土中管桩水平瞬态的时域解答。4、基于平面应变模型,研究了纵径双向非均质饱和土层中管桩-土耦合振动水平动力响应特性。首先,根据桩周土体的纵向成层性,将其沿纵向划分多层,再将纵向每一土层等效为靠近桩体的多圈薄层同心圆环,形成径向非均质内层土域和远离桩的均质外层土域,每圈层视为均质土。然后,建立每圈层土体的波动方程和每段桩身的动力平衡方程,结合边界条件以及内外土域精确连续性条件,半解析地分析了双向(纵、径向)非均质土中管桩水平振动特性,与已有算例的对比验证了推导的正确性。