摘要：基于附加质量模型研究了管桩的扭转振动特性,为管桩的无损检测、动力基础设计和抗震设计提供了新的理论依据。首先,推导出管桩桩顶复刚度和速度频域响应解析解及半正弦脉冲激振力作用下桩顶速度时域响应半解析解;然后将该文解与经典的平面应变解进行对比,验证本文解的合理性;最后分析土塞高度和土塞与管桩之间的阻尼作用对管桩扭转振动特性的影响。分析表明：土塞高度和土塞与管桩之间的阻尼作用是影响管桩扭转复刚度的重要因素;随着土塞高度的增加和土塞与管桩之间阻尼作用的增强,填充土塞段管桩的扭转综合波速会逐渐减小。

摘要：基于附加质量模型的缺陷,提出了附加质量折半模型,采用该模型分析了拱坝的自振特性,并与原计算模型试验结果作了对比分析,结果表明:相对于附加质量模型,附加质量折半模型计算所得的坝体自振频率更符合实际,但偏差仍相对较大。

摘要：与实心桩相比,由于土塞与管桩内壁复杂的相互作用,开口管桩的桩-土动力相互作用问题更为复杂。因此,需深入研究考虑土塞效应时的管桩-土体动力相互作用问题。首先,考虑管桩的横向惯性效应及其黏性性质,采用Rayleigh-Love动力杆件模型和附加质量模型建立了桩侧土-管桩-土塞系统的纵向振动控制方程。进一步,采用积分变换和阻抗函数传递技术,分别得到了任意荷载形式下管桩桩顶速度频域响应的解析解以及半正弦脉冲激励作用下桩顶速度时域响应的半解析解。最后,通过与现有解及模型试验的对比研究验证了理论解的合理性,并研究了管桩设计参数对桩顶纵向振动特性的影响。结果表明,当管桩其他设计参数不变时,管桩截面尺寸越大或长度越小时,应力波传播过程中的弥散效应越明显。对于同样外半径的管桩,壁厚越大时,越容易检测到土塞顶部界面及桩尖传来的反射信号,就能对管桩的施工质量进行更为合理的评价。

摘要：基于广义Voigt模型和附加质量模型,研究了低承台管桩的纵向自由振动特性。首先,根据承台和管桩周围土体的性质,建立了承台、管桩、桩侧土以及土塞纵向自由振动的控制方程;然后,结合承台-管桩-土系统的耦合条件,采用Laplace变换技术及阻抗函数传递法,求解得到了承台纵向自由振动位移的频域解析解及时域半解析解。最后,分析了附加质量模型中Voigt模型参数的敏感性区间,并将该解退化与已有解进行对比,验证了该解的合理性;讨论了桩身参数、土塞、桩侧土及承台周围土体对低承台管桩纵向自由振动特性的影响规律。结果表明:桩身参数、土塞、桩侧土及承台周围土体对低承台管桩纵向自由振动特性有明显影响,为低承台管桩基础的防震减震设计提供了一定的理论依据。

摘要：结构的动力特性分析是水工结构抗震设计的重要内容,结构的动力响应与其自振特性有着密切的关系,因此有必要对结构体系的自振特性进行研究。为了更好地反映水闸结构工作运行期间的振动特性,该文以洹河景观水闸为研究对象,分别建立了流固耦合(FSI)与附加质量两种不同的固-液耦合形式的模型,提取结构固有模态,并将其分析结果与基于CEEMDAN-SVD的特征信息提取方法模态辨识结果进行对比。对比结果表明,依据FSI理论建立有限元模型,计算精度和模态辨识更好,FSI模型的计算结果更吻合CEEMDAN-SVD的模态辨识结果,最大误差仅为4.12%,同阶次的频率误差均小于附加质量模型,相邻阶次的频率间隔相对稳定。由此可以看出FSI理论系统模型的计算结果能够更准确的反映水闸结构的工作特性,可更好地在水闸结构动力特性分析中应用。