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轴向荷载作用下单桩非线性动力学行为研究 学科专业： 岩土工程 授予学位： 硕士 学位授予单位：武汉理工大学 学位年度：近代
桩基础是建筑物的一种重要的基础建筑设计结构形式，其应用已有数百年的历史，仅就我国而言，掘不完全统计，平均每年用桩量至少有百万根以上，费用约占工程总造价的25％。例如宝钢的第一、二期工程的桩基造价达10亿元以上。在高层建筑、重型厂房、桥梁、海上平台、水利设施和核电站等工程中都广泛地采用桩基础。在近海工程与海港工程中大量采用的桩基结构物在恶劣海况的强烈动载作用下会进入非线性状态并危及结构物的安全。因此，有必要对在动荷载作用下桩的非线性特性给予高度的重视，并深入开展这方面的研究。
本论文运用非线性动力学原理，对在轴向力作用下单桩的非线性模型进行分析，从而找出对在轴向力作用下单桩力学行为起主导作用的因素。理论分析与数值模拟的有机结合即可说明理论的合理性，也可证实数值模拟的可靠性。
本文的研究工作及特色如下：
(1)总结了现阶段国内外桩基非线性行为研究的现状。介绍了非线性动力学的基本知识。探讨了求解在轴向力作用下单桩菲线性问题的数学方法。
(2)考虑桩是非线性粘弹性材料和桩是非线性弹性材料两种情况，进行了轴向力作用下单桩非线性动力学方程的推导，建立了在轴向力作用下单桩非线性动力学行为分析数学模型。推导了非线性粘弹性混凝土单桩发生混沌运动的必要条件。
(3)采用了伽辽金方法转化非线性偏微分一积分方程为常微分方程组，再运用变步l长龙格：库塔法原理编制出Fortran程序求解常微分方程组，得到绘制时程曲线图，相平面图，PoiFIcare截面图等需要的数据文件
(4)结合在轴向力作用下单桩非线性动力学行为实例，用origin7．0软件进行数据绘图分析，得到了时程曲线、相平面图、Poincare截面图等共30余幅图。考察了在轴向力作用下决定单桩非线性动力学行为的各种参数的影响。