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  护栏打桩机振动主参数的确定

  根据沉桩的运动方程可确定与此方程式(1)的有关参数。

护栏打桩机振动主参数的确定


  (1)振动加速度

  静止存在于土里的桩 ,与土之间有着某种量的静摩擦力 ,如果对桩给以强迫振动, 则桩在强迫振动力作用下会引起一种固定不变的稳态振动 ,这种协调振动传播给和桩接触的土壤粒子 ,使土壤的抗剪强度降低,产生剪切和相对位移等复杂变形。振动使土壤静摩擦力急剧下降 。

  以护栏护栏打桩机表示通过振动后降低了的桩土摩擦力, μ表示静摩擦力T 变为护栏护栏打桩机时的降低率 , 而振动护栏打桩机的激振力 p0 和摩擦力存在以下关系式 :


护栏打桩机振动主参数的确定


  从式(7)可看出系数 μ主要由振动加速度的大小支配 ,试验表明:随着振动加速度的增加, 桩周, 桩端的土壤产生假液化现象 ,此时桩的前端阻力和侧面摩擦阻力减少得非常显著。为便于讨论 , 用 η来表示振动加速度与重力加速度之比:η=a/ g 。

  强迫振动激振力影响振动加速度 。此时振动体系的质量为定值 :m =m护栏打桩机 +m桩故 η= μT/m (9)式(9)反映出振动加速度与沉桩阻力之间的关系 ,当桩处于静态时(η=0), 桩阻力有一极大值Tmax ,随着振动加速度 a 的增大, 阻力 T 减至最小T min , 但阻力并不随加速度的增加而趋近于零 ,而是趋近某一极限值 T ∞。因而可用下式表示出极限静摩擦力 Tmax和极限动摩擦力 TVmin的关系:dTV/dn =-β(TV -TVmin),(TV =TVmin +(Tmax -TVmin)e-βη)。 β为振动影响系数 , 一般钢桩 β 取 0.52 。从上式可看出 ,要减小阻力就要增大 η,但知道 e-x, 当 x =βη=5时 ,而 e-x已经只有 7/1 000 。所以, 无限度地增大 η并不能带来更多的好处 。一般 η取 10 左右, 也就是振动加速度 x″取在 10 g 左右, 就能满足沉桩需要 。


护栏打桩机振动主参数的确定


  而在振动护栏打桩机设计中加速度不是其基本参数 ,振动护栏打桩机的基本参数是频率 ω和振幅A , 从 amax =Aω2这一关系式中,很容易作出这样的判断, 加大频率 ω比加大振幅A 更容易获得大的振动加速度。所以振动护栏打桩机的实际工作振幅都不大于 10 mm。

  



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