一、大直径人工挖孔桩中大幅值正相反射波分析（论文文献综述）
戴宇文[1]（2018）在《基于低应变反射波法的实心混凝土桩损伤识别可靠度方法研究》文中研究指明低应变反射波法是测试基桩完整性的一种常用方法。该方法已经发展了近百年,在理论分析和测试系统方面上的研究已经取得丰硕的成果,已经在我国的市政房建工程和公路水运工程中被广泛应用。然而,其传统分析方法需要进行大量假定,未能考虑桩-土体系的耦合作用、桩身材料阻尼和横向惯性效应的影响,难以在实际工程中准确地定量分析基桩缺陷。受到实际工程中测试噪音、基桩结构参数变异性、激振参数变异性和地质参数变异性的叠加作用,低应变反射波法的缺陷分析结果具有不确定性,这可能会造成基桩完整性分类的误判。本文在实心混凝土桩损伤识别确定性分析和可靠度分析方面作一尝试。借鉴结构损伤识别概率分析的思想,在基桩动测的低应变反射波法、损伤识别动力指纹法辨识原理和结构可靠度理论的基础上系统开展了基于低应变反射波法的实心混凝土桩损伤识别可靠度方法研究,主要工作包括以下几个方面:（1）扼要介绍了基桩的发展历史和低应变反射波法的基本原理、测试系统、现场检测和分析方法等情况。系统介绍了结构损伤识别概率分析的研究现状。（2）详细介绍了低应变反射波法的激振特性,包括激振的脉冲函数、脉冲宽度和激振力幅值。重点介绍了基于D’Alembert解的一维弹性杆行波法和有限元法,并讨论了这两种方法的适用性和局限性。在平面应变土体模型的基础上,综合考虑桩-土体系耦合振动、桩身材料阻尼及桩身横向惯性效应等因素,获得一维弹性杆运动方程的时域解答,发展了考虑桩-土耦合作用的基桩动力问题解析解法。通过对比分析不同工况下的数值算例,检验了考虑桩-土耦合作用的基桩动力问题解析解法的准确性和实用性。（3）介绍了基桩损伤识别的研究现状。借鉴结构损伤识别动力指纹法的思想,提出了基桩损伤识别低应变反射波动力指纹法的概念。在此基础上,结合考虑桩-土耦合作用的基桩动力问题解析解法和基桩动测低应变反射波法,建立了基桩损伤程度与低应变反射波动力指纹之间的定量关系,提出了基桩损伤识别的低应变反射波动力指纹法,有效解决了基桩损伤程度的定量分析问题。通过进行室内带缺陷基桩模型试验和不同损伤工况的数值试验,检验了基桩损伤识别的低应变反射波动力指纹法的准确性和实用性。（4）借鉴结构可靠度理论,明确给出了基桩损伤识别可靠度的严格定义。综合考虑激振荷载参数、基桩结构参数和地基参数的变异性以及测试噪音等因素,结合确定性基桩损伤识别的低应变反射波动力指纹法以及随机分析的响应面法-蒙特卡罗方法,系统提出了一套基于低应变反射波法的基桩损伤识别可靠度方法,解决了给定损伤识别精度下基桩损伤识别可靠度的计算问题,以及给定损伤识别可靠度下基桩损伤识别的精度问题。结合传统基桩完整性分类方法和所提出的基桩损伤识别可靠度方法,通过基桩完整性分类的概率分析,提出了概率意义下的基桩完整性分类方法,从而完善了基桩完整性分类标准,使基桩完整性分类更加合理。通过数值算例和工程实例检验了基桩损伤识别可靠度方法和基桩完整性分类判定概率分析方法的有效性,以及概率意义下基桩完整性分类方法的优越性。本文的创新点包括:（1）在平面应变土体模型的基础上,综合考虑桩-土体系耦合振动、桩身材料阻尼及桩身横向惯性效应等因素,获得一维弹性杆运动方程的时域解答,发展了考虑桩-土耦合作用的基桩动力问题解析解法。（2）结合考虑桩-土耦合作用的基桩动力问题解析解法和基桩动测低应变反射波法,建立了基桩损伤程度与低应变反射波动力指纹之间的定量关系,提出了基桩损伤识别的低应变反射波动力指纹法。（3）综合考虑激振荷载参数、基桩结构参数和地基参数的变异性以及测试噪音等因素,结合确定性基桩损伤识别的低应变反射波动力指纹法以及随机分析的响应面法-蒙特卡罗方法,系统提出了一套基于低应变反射波法的基桩损伤识别可靠度方法,解决了给定损伤识别精度下基桩损伤识别可靠度的计算问题,以及给定损伤识别可靠度下基桩损伤识别的精度问题。结合传统基桩完整性分类方法和所提出的基桩损伤识别可靠度方法,通过基桩完整性分类的概率分析,提出了概率意义下的基桩完整性分类方法,从而完善了基桩完整性分类标准,使基桩完整性分类更加合理。通过数值算例和工程实例检验了基桩损伤识别可靠度方法和基桩完整性分类判定概率分析方法的有效性,以及概率意义下基桩完整性分类方法的优越性。
陈培[2]（2006）在《桩顶动测三维效应分析》文中提出目前国内基桩完整性测试工作中,应力波反射法是最具有代表性、应用最广泛的方法,因其具有轻便、快速、经济、准确性较高等优点而得到了工程界的普遍认可。应力波反射法的理论基础是一维应力波理论,但该理论只是在锤径桩径比、波长桩径比、桩长桩径比适宜时才近似成立,否则基桩动测问题实际上仍只能还原为应力波在柱体中传播的三维问题,由此导致的三维效应将严重影响到大直径桩和浅部缺陷桩的正常判读。本文介绍了应力波反射法的理论基础,三维空间中的应力波以及三维应力波在界面处的斜反射特性。基于应力波理论,考虑计算精度和效能,借助新型有限元分析系统COMSOL Multiphysics对基桩动测过程进行了一维和三维（轴对称）动态仿真,给出了圆形完整桩一维和三维情况下的动力响应仿真曲线。数值计算结果和大量野外实验表明,由于三维效应的存在,桩顶不同部位速度响应不同且信号发生振荡,入射波在桩顶不同部位存在延时,反射波到时也存在差别。本文较系统地研究了这些三维效应随锤径桩径比、波长桩径比、桩长桩径比的变化规律,给出了三维效应的动测规避方式。此外,针对基桩动测中的“影响深度问题”,以及自敲击点向四周扩散的直达波波形等做了进一步的讨论。本文的研究成果可用于指导桩基检测实践,纠正检测领域一些错误的观点,以及为后续扭剪波完整性检测及频域分析等工作做技术上的准备。
邢心魁[3]（2005）在《反射波法桩基动测技术研究》文中提出反射波法是目前最常用的桩基完整性检测法,其理论基础为一维波动理论,资料分析方法主要靠时域内直观分辨,定性评价,很多情况下其精度和可靠性不能满足工程需要。为改进目前反射波法桩基动测技术存在的问题,本文对实际桩～土体系条件下波传播规律及测试信号分析技术两个方面进行了较系统研究。 1、对模型桩进行了反射波法动力测试,并对试验场地土进行了动力试验。获得试验场地土动力特性指标和桩周有土、无土两种情况下模型桩的反射波特性曲线,并进行了系统分析。 2、采用有限元瞬态动力计算,探讨了桩～土体系条件下桩中波传播速度与幅值衰减规律与桩周土性的关系。 3、将小波分析理论引进反射波法桩基动测领域,阐述其基本理论并研究了小波分析在测试信号除噪、土阻力波分离及浅部缺陷桩分析等方面的初步应用。 在上述工作基础上得到以下主要成果: （1）受桩身几何效应影响,桩中脉冲波传播速度不再为恒值,随着传播距离增加出现大于、等于和小于波在一维杆中的传播速度三个阶段; （2）桩周土模量增大使波速增高,阻尼系数增大使波速减小;实际波速取决于二者共同作用的结果,往往使波速降低。 （3）桩中波传播速度与桩周土状态有关,使得上、下行波速度不同,上行拉力波速小于下行波速,而上行压力波速大于下行波速。 （4）下行压缩波与上行波衰减规律不同,其中上行拉力波比下行波衰减快;上行压缩波比下行波衰减慢。下行波的衰减规律符合指数衰减,但上升波的衰减并不符合这一规律。目前工程实践中统一按指数规律放大的方法来减小土阻力作用具有一定的局限性。 （5）采用小波分析技术对信号除噪、浅部缺陷桩动测信号分析及土阻力波分离等几种典型情况的信号分析方法进行了研究,实现了复杂情况下的动测信号的简化分析; （6）桩～土体系条件下实测反射波动测曲线的小波分析结果表明,不同频段的波速变化不大,但其波幅吸收系数近似与频率呈正比。
黄志荣[4]（2002）在《大直径人工挖孔桩中大幅值正相反射波分析》文中进行了进一步梳理反射波法检测的反射波信号 ,很大程度上决定于桩周土的类型及其与桩的接触紧密程度 ,桩周土对反射波法的检测曲线的影响有时是非常大的 ,一根桩身结构完整的桩其反射波曲线可能有大幅值的正相反射波 ,甚至出现多次反射 ,而一根有严重缺陷的桩在反射波曲线中可能只有轻微的正相反射 ,其反射幅值与桩的严重程度不相称。而对这类假象可通过研究岩性及其摩阻力分布规律找到其形成的依据。作者根据多个人工挖孔桩工地的大幅值正相反射波波形分析 ,认为该类曲线不可能为桩的严重缺陷引起
二、大直径人工挖孔桩中大幅值正相反射波分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、大直径人工挖孔桩中大幅值正相反射波分析（论文提纲范文）
（1）基于低应变反射波法的实心混凝土桩损伤识别可靠度方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 桩的发展历史 |
| 1.1.2 桩的工程质量问题及危害 |
| 1.2 基桩动测技术的发展 |
| 1.3 低应变反射波法测试技术 |
| 1.3.1 基本原理 |
| 1.3.2 测试系统 |
| 1.3.3 现场检测 |
| 1.3.4 测试结果与分析 |
| 1.4 结构损伤识别概率分析的研究现状 |
| 1.5 本文内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 竖向脉冲作用下基桩动力响应理论研究 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 低应变反射波法的激振特性研究 |
| 2.2.1 基本概念 |
| 2.2.2 模拟锤击激振的脉冲函数 |
| 2.2.3 不同锤型的激振特性分析 |
| 2.3 一维弹性杆的行波法 |
| 2.3.1 一维弹性杆运动方程的D’Alembert解 |
| 2.3.2 基于D’Alembert解的基桩动力响应分析 |
| 2.3.3 应力波在不同阻抗界面的反射和透射 |
| 2.3.4 行波法的局限性 |
| 2.4 基桩动力响应分析的有限元法 |
| 2.4.1 桩-土体系的实体单元有限元模型 |
| 2.4.2 基于广义Voigt体模拟桩侧土体的有限元模型 |
| 2.4.3 基桩动力响应分析有限元法的的局限性 |
| 2.5 考虑桩-土耦合作用的基桩动力问题解析解法 |
| 2.5.1 土体模型的介绍 |
| 2.5.2 桩-土体系的计算模型 |
| 2.5.3 桩端土体及桩侧土体的数值方程 |
| 2.5.4 考虑桩-土耦合作用、材料阻尼和横向惯性的运动方程及解答 |
| 2.5.5 程序实现 |
| 2.6 数值算例对比分析 |
| 2.6.1 考虑桩-土耦合作用的基桩动力问题解析解法与一维弹性杆的行波法的比较 |
| 2.6.2 考虑桩-土耦合作用的基桩动力问题解析解法与有限元法的比较 |
| 2.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 基于低应变反射波法的基桩损伤识别的定量方法 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 基桩损伤识别的研究现状 |
| 3.3 钢筋混凝土桩缺陷类型及模型化 |
| 3.3.1 灌注桩的缺陷类型及产生原因 |
| 3.3.2 钢筋混凝土预制桩的损伤模式 |
| 3.3.3 基桩缺陷的模型化 |
| 3.4 基桩损伤识别的低应变反射波动力指纹法 |
| 3.4.1 低应变反射波动力指纹法的基本概念 |
| 3.4.2 基桩损伤识别 |
| 3.5 试验研究 |
| 3.5.1 模型试验 |
| 3.5.2 数值试验 |
| 3.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 基于低应变反射波法的基桩损伤识别可靠度方法 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 结构可靠度基本理论 |
| 4.2.1 结构可靠度基本概念 |
| 4.2.2 可靠度的计算方法 |
| 4.3 基桩损伤识别的可靠度方法 |
| 4.3.1 基桩损伤识别可靠度的定义 |
| 4.3.2 功能函数 |
| 4.3.3 响应面-蒙特卡罗法 |
| 4.4 基于给定可靠度的基桩损伤识别精度分析 |
| 4.5 考虑概率意义的基桩完整性分类 |
| 4.5.1 基桩完整性分类的传统方法 |
| 4.5.2 基桩完整性分类的概率分析 |
| 4.5.3 概率意义下的基桩完整性分类方法 |
| 4.6 程序实现 |
| 4.7 数值算例 |
| 4.7.1 工程概况 |
| 4.7.2 随机参数及其统计特征 |
| 4.7.3 基桩损伤识别的敏感性分析 |
| 4.7.4 基桩损伤识别可靠度分析 |
| 4.7.5 基于预定可靠度的基桩损伤识别分析 |
| 4.7.6 基桩完整性分类的判定概率分析 |
| 4.8 基桩损伤识别可靠度方法在灌注桩工程中的应用 |
| 4.8.1 工程概况 |
| 4.8.2 测试结果与参数识别 |
| 4.8.3 基桩损伤识别的确定性分析 |
| 4.8.4 基桩损伤识别的可靠度分析 |
| 4.8.5 基桩完整性分类的判定概率分析 |
| 4.9 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 结束语 |
| 5.1 本文工作总结 |
| 5.1.1 主要工作 |
| 5.1.2 主要创新点 |
| 5.1.3 主要结论 |
| 5.2 今后研究方向 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（2）桩顶动测三维效应分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景及国内外研究进展 |
| 1.3 基桩检测技术的现状 |
| 1.4 本文的研究工作及意义 |
| 2 应力波反射法的理论基础和三维空间中的应力波 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 应力波反射法的控制方程 |
| 2.3 钟形脉冲波在桩中的传播 |
| 2.3.1 特征线法 |
| 2.3.2 钟形脉冲波在桩中的传播 |
| 2.4 三维空间中的应力波 |
| 2.5 三维应力波在界面处的斜反射 |
| 2.6 几个工程实例 |
| 3 COMSOL MULTIPHYSICS 实现基桩动测过程 |
| 3.1 有限元法介绍 |
| 3.2 波动有限元的求解方法 |
| 3.3 有限元分析软件COMSOL MULTIPHYSICS 简介 |
| 3.3.1 COMSOL Multiphysics 的功能和特点 |
| 3.3.2 COMSOL Multiphysics 的计算分析过程 |
| 3.4 基桩动测过程在COMSOL MULTIPHYSICS 中的实现 |
| 3.4.1 一维模型及算例 |
| 3.4.2 三维模型及算例 |
| 4 沿桩顶径向动测三维效应分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 计算方案 |
| 4.3 首波峰值沿径向的变化 |
| 4.4 反射波峰值与首波峰值的比值沿径向的变化 |
| 4.5 速度振荡程度沿径向的变化 |
| 4.6 纵波波速沿径向的变化 |
| 4.7 工程实例分析 |
| 5 桩顶动测三维效应深入研究 |
| 5.1 影响深度问题研究 |
| 5.1.1 研究方法 |
| 5.1.2 三维效应影响深度系数随锤径桩径比α_1 变化规律研究 |
| 5.1.3 三维效应影响深度系数随波长桩径比α_2 变化规律研究 |
| 5.2 桩顶直达波波形讨论 |
| 5.2.1 理论分析 |
| 5.2.2 数值计算分析 |
| 6 结论 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 基桩检测技术展望及下一步的工作 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 1 攻读学位期间发表的论文目录 |
| 附录 2 变量说明 |
（3）反射波法桩基动测技术研究（论文提纲范文）
| 第1章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 常见桩基质量缺陷 |
| 1.2.1 人工挖孔桩 |
| 1.2.2 混凝土预制桩 |
| 1.2.3 沉管灌注桩 |
| 1.2.4 钻(冲)孔灌注桩 |
| 1.3 桩基动测技术的发展历程 |
| 1.4 目前反射波法桩基动测技术存在的问题 |
| 1.4.1 一般性问题 |
| 1.4.2 具体问题 |
| 1.5 本文进行的主要研究工作 |
| 1.5.1 桩身几何条件对桩中波传播特性影响研究 |
| 1.5.2 土对桩中波传播特性的影响研究 |
| 1.5.3 小波分析在桩基动测中的应用 |
| 第2章 模型桩试验 |
| 2.1 概况 |
| 2.1.1 实验目的 |
| 2.1.2 实验场地土层条件 |
| 2.2 模型桩制作 |
| 2.2.1 模型桩几何尺寸选取 |
| 2.2.2 模型桩制作 |
| 2.2.3 试块试验 |
| 2.3 模型桩实验 |
| 2.3.1 反射波法桩基动测 |
| 2.3.2 动测曲线初步分析 |
| 2.4 桩周土实验 |
| 2.4.1 共振柱试验 |
| 2.4.2 波速测试─下孔法 |
| 2.4.3 土动力试验结果的综合分析 |
| 2.4.4 直剪试验 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 桩中波的传播速度 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 不同介质中波的传播速度 |
| 3.2.1 三维介质中的波速 |
| 3.2.2 无限长圆柱体中的波 |
| 3.2.3 一维杆中的波 |
| 3.2.4 相速与群速 |
| 3.2.5 桩中波速的测试 |
| 3.3 桩身几何效应对波速影响 |
| 3.3.1 桩截面横向惯性效应对波速的影响 |
| 3.3.2 几何效应对波速影响的数值计算分析 |
| 3.4 桩周土对桩中应力波传播速度的影响 |
| 3.4.1 桩周土对谐波传播特性影响的解析算法 |
| 3.4.2 模型桩有限元计算 |
| 3.4.3 土对桩中脉冲波传速度影响的进一步分析 |
| 3.4.4 桩周土对不同宽度脉冲信号的影响 |
| 3.4.5 波速与传播距离的关系 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 桩中波幅值衰减规律研究 |
| 4.1 弹性波在杆性质突变处的反射和透射 |
| 4.2 模型桩试验结果分析 |
| 4.2.1 裸桩条件下反射波动测结果 |
| 4.2.2 有土条件下反射波动测曲线分析 |
| 4.3 振源信号特性研究 |
| 4.3.1 振源信号的频谱特性 |
| 4.3.2 入射信号的演化 |
| 4.3.3 点源激振与面源激振 |
| 4.4 桩材料阻尼效应对桩中波幅值的影响 |
| 4.4.1 Voigt体 |
| 4.4.2 Maxwell体 |
| 4.5 桩周土对桩中应力波幅值的衰减作用 |
| 4.5.1 桩周土对谐波的吸收作用 |
| 4.5.2 土对桩中脉冲波幅值的影响 |
| 4.5.3 桩周土对不同脉冲长度信号的衰减作用 |
| 4.5.4 衰减系数与桩周土状态之间关系 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 小波分析及其在桩基动测中的应用 |
| 5.1 小波分析与Fourier分析 |
| 5.1.1 积分小波变换 |
| 5.1.2 连续小波变换的离散化及小波级数 |
| 5.1.3 小波的分类 |
| 5.1.4 多分辨分析 |
| 5.2 小波基函数的选取 |
| 5.2.1 基数样条空间 |
| 5.2.2 B样条及其基本性质 |
| 5.2.3 L~2(R)的直和分解 |
| 5.2.4 小波和它们的对偶 |
| 5.3 小波分析在桩基完整性检测中的应用研究 |
| 5.3.1 应用的物理前提 |
| 5.3.2 基数样条函数的计算 |
| 5.3.3 基数样条函数为尺度函数的两尺度关系序列 |
| 5.3.4 基数样条小波两尺度关系序列计算 |
| 5.3.5 四阶基数样条函数对偶尺度函数两尺度关系序列的数值计算 |
| 5.3.6 四阶基数样条对偶小波两尺度关系序列的数值计算 |
| 5.3.7 小波分析用于桩基动测信号的除噪 |
| 5.3.8 土阻力信号的分辨 |
| 5.3.9 浅部严重缺陷桩的测试信号分析 |
| 5.3.10 桩身材料阻尼对波传播特性影响的小波分析 |
| 5.3.11 桩周土引起波的频散规律及其小波分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 本文的主要结论 |
| 6.2 尚待进一步研究的问题 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间所发表(完成)的论文 |
（4）大直径人工挖孔桩中大幅值正相反射波分析（论文提纲范文）
| 1 基本原理 |
| 2 可能出现大幅值正向反射波的原因分析 |
| 3 工程实例 |
| 4 结束语 |
四、大直径人工挖孔桩中大幅值正相反射波分析（论文参考文献）
- [1]基于低应变反射波法的实心混凝土桩损伤识别可靠度方法研究[D]. 戴宇文. 华南理工大学, 2018(05)
- [2]桩顶动测三维效应分析[D]. 陈培. 华中科技大学, 2006(07)
- [3]反射波法桩基动测技术研究[D]. 邢心魁. 西安建筑科技大学, 2005(09)
- [4]大直径人工挖孔桩中大幅值正相反射波分析[J]. 黄志荣. 西部探矿工程, 2002(S1)