王奎華 ，梁一然 ，吳君濤 ，趙爽 ，邱欣晨

［1.浙江大學(xué) 濱海和城市巖土工程研究中心，浙江 杭州 310058；2.軟弱土與環(huán)境土工教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（浙江大學(xué)），浙江 杭州 310058］

隨著基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展，樁基礎(chǔ)憑借承載力高、工后沉降小、適用范圍廣等不可替代的優(yōu)勢，已經(jīng)成為了最重要的基礎(chǔ)形式之一.然而由于地質(zhì)條件、施工條件和環(huán)境等的影響，樁基礎(chǔ)在施工過程中容易發(fā)生塌孔、卡管等，產(chǎn)生斷樁、縮徑等缺陷，因此基樁質(zhì)量檢測與評(píng)估技術(shù)一直受到學(xué)術(shù)界和工程界的廣泛關(guān)注和重視［1-2］.

3.3 耐受性試驗(yàn)表明，19株菌在耐乙醇能力、耐低pH值能力以及耐SO2能力方面都跟商業(yè)菌株CH35差異不顯著，都具有較強(qiáng)的耐受能力。

在樁基的完整性檢測方法中，低應(yīng)變反射波法的應(yīng)用最為普遍［3-4］.低應(yīng)變條件下的基樁振動(dòng)理論研究不斷完善和發(fā)展：樁的理論模型從被視為彈性或黏彈性一維桿件［5-8］，到逐漸考慮橫向慣性效應(yīng)的一維桿件［9-11］，再到逐漸考慮樁身三維效應(yīng)、大直徑管樁三維效應(yīng)影響，Ding等［12］、吳君濤等［13］已經(jīng)進(jìn)行了比較充分的理論研究，分別建立了考慮樁身三維效應(yīng)的管樁低應(yīng)變測試?yán)碚撃Ｐ?，并分析了樁頂表面沿環(huán)形和徑向不同位置的響應(yīng)規(guī)律.針對(duì)實(shí)心基樁的三維效應(yīng)，Zheng 等［14-15］建立了三維條件下樁土系統(tǒng)瞬態(tài)振動(dòng)模型并得到解析解，認(rèn)為樁頂響應(yīng)的高頻干擾主要來源于第二階振動(dòng)模態(tài)；譚婕等［16］建立了變截面樁-成層土耦合振動(dòng)模型，探究了大直徑樁的三維效應(yīng)和速度波沿樁身的縱向衰減特性；Liu等［17-18］進(jìn)一步考慮樁身徑向位移，建立了大直徑樁土縱向耦合振動(dòng)廣義軸對(duì)稱模型，深入探討了各種工況下樁身三維效應(yīng)對(duì)基樁低應(yīng)變檢測信號(hào)的影響規(guī)律.

但是此前的理論研究都是基于缺陷中心對(duì)稱的假設(shè)條件展開的，而在實(shí)際工程中，樁身缺陷的形態(tài)和空間分布并不是理想的規(guī)則和對(duì)稱狀態(tài).樁身存在非對(duì)稱缺陷時(shí)，可能導(dǎo)致樁身偏心受荷，產(chǎn)生附加彎矩，從而嚴(yán)重影響基樁的承載能力.對(duì)于樁身缺陷形態(tài)空間分布非對(duì)稱的研究還未見報(bào)道［18］，因此需要實(shí)現(xiàn)樁身缺陷空間形態(tài)分布非對(duì)稱性的檢測評(píng)估.

針對(duì)以上問題，本文基于現(xiàn)有理論和數(shù)值模擬方法，運(yùn)用ABAQUS 構(gòu)建三維有限元樁?土模型探究非對(duì)稱缺陷樁的動(dòng)力響應(yīng)特性，厘清了對(duì)稱缺陷和非對(duì)稱缺陷對(duì)樁頂動(dòng)力響應(yīng)的不同影響規(guī)律，提出樁頂中心激振?對(duì)稱點(diǎn)同步接收模式，并開展模型試驗(yàn)驗(yàn)證了本文數(shù)值分析結(jié)果的合理性，最后針對(duì)樁-土模型相關(guān)參數(shù)等進(jìn)行參數(shù)敏感性分析.本文研究成果實(shí)現(xiàn)了對(duì)基樁非對(duì)稱缺陷的檢測評(píng)估，對(duì)于低應(yīng)變反射波法檢測樁身完整性的工程應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)價(jià)值.

1 數(shù)值模型

1.1 有限元模型建立

通過數(shù)值計(jì)算軟件建立符合實(shí)際工況的三維有限元樁-土模型，對(duì)三維效應(yīng)下非對(duì)稱缺陷樁的樁頂動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行探究.采用ABAQUS軟件建模，數(shù)值分析模型如圖1所示.

圖1 三維有限元模型及網(wǎng)格劃分Fig.1 Three dimensional finite element model and mesh generation

為便于描述，參數(shù)定義如下：樁身長度為H，樁半徑為R，樁身橫截面積為A0，樁身缺陷頂部埋深為h1，樁身缺陷底部埋深為h2，缺陷長度為L=h1-h2，非對(duì)稱缺陷截面為半圓形，缺陷橫截面積為A1，對(duì)稱缺陷截面為圓形，半徑為r，缺陷橫截面積為A2，缺陷程度定義為α=Ai/A0（i=1，2）.樁、土模型均采用8 節(jié)點(diǎn)六面體線性縮減積分單元（C3D8R），將樁-土之間設(shè)為綁定接觸，即在振動(dòng)時(shí)兩者間沒有相對(duì)移動(dòng)，樁周土徑向計(jì)算范圍為30 倍的樁徑，豎向計(jì)算范圍為2倍的樁長［19］.豎向激振采用半正弦荷載模擬力錘敲擊，錘徑rh=0.05 m，作用位置為樁頂中心，激振力作用時(shí)間為T，荷載表達(dá)式為：

式中：qmax為激振力幅值；T為激振脈沖寬度.

數(shù)值分析模型的尺寸參數(shù)如表1 所示，材料參數(shù)如表2 所示，若無特殊說明，后續(xù)分析中樁-土模型的尺寸參數(shù)和主要材料參數(shù)均保持不變.

表1 樁-土有限元模型尺寸參數(shù)Tab.1 Size parameters of pile-soil finite element model

表2 樁-土有限元模型材料參數(shù)Tab.2 Material parameters of pile-soil finite element model

1.2 有限元方法驗(yàn)證

本節(jié)對(duì)三維有限元模型的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行敏感性分析，主要基于非對(duì)稱缺陷樁檢測時(shí)距離樁心0.7R的響應(yīng)點(diǎn)F和Q進(jìn)行分析，同時(shí)將同工況完整樁檢測時(shí)距離樁心0.7R的響應(yīng)點(diǎn)A作為對(duì)比.在下文分析中，默認(rèn)相關(guān)參數(shù)與表1 和表2 相同，每次對(duì)比時(shí)僅修改單一參數(shù)，其余參數(shù)均保持一致.

針對(duì)完整樁和對(duì)稱缺陷樁，將本文建立模型所得結(jié)果與王奎華等［6］一維波動(dòng)理論解進(jìn)行對(duì)比，以驗(yàn)證有限元分析的有效性.有限元模型的速度響應(yīng)曲線和一維理論解的對(duì)比如圖3 所示，可見無論是完整樁還是對(duì)稱缺陷樁，有限元模擬計(jì)算得到的動(dòng)力響應(yīng)曲線與理論解均吻合較好，有限元曲線的樁底反射波峰幅值略小于一維理論解，可能是由于三維模型中表面波和剪切波所造成能量有一定衰減，三維效應(yīng)還使得有限元曲線疊加有部分高頻振蕩波，由于樁身阻尼和樁周土約束作用的存在，隨著時(shí)間推移高頻振蕩逐漸消失.

圖2 樁頂動(dòng)測三維效應(yīng)Fig.2 Three dimensional effect of dynamic measurement of pile top

基于有限元模型首先分析完整樁的三維效應(yīng)影響，樁頂響應(yīng)點(diǎn)距離樁中心不同距離處的速度響應(yīng)曲線如圖2（a）所示.從圖中可以看出，三維效應(yīng)主要表現(xiàn)為，樁中心激振范圍附近的響應(yīng)點(diǎn)的速度波首波峰值很大，波峰寬度相對(duì)較窄，高頻振蕩十分明顯，且在首波峰后立刻出現(xiàn)一個(gè)反向波峰，隨著響應(yīng)點(diǎn)逐漸遠(yuǎn)離樁心激振區(qū)，首波峰值逐漸減小并趨于穩(wěn)定，高頻振蕩有所減小，反向脈沖消失，首波峰值出現(xiàn)時(shí)間逐漸滯后，這與譚婕等［16］所得到的結(jié)論是一致的.樁頂響應(yīng)首波峰值沿徑向變化曲線如圖2（b）所示，通過與rh=0.5 m時(shí)（樁頂均布荷載）的曲線對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)首波峰值在距樁中心0.6R～0.7R最接近一維理論值，這與現(xiàn)行規(guī)范［20］中對(duì)樁頂測點(diǎn)選取建議一致，本文后續(xù)將采用距樁中心0.7R處的速度響應(yīng)進(jìn)行分析.

圖3 數(shù)值計(jì)算與理論解的樁頂響應(yīng)對(duì)比Fig.3 Comparison of pile top response between numerical calculation and theoretical solution

2 非對(duì)稱缺陷樁樁頂動(dòng)力響應(yīng)

基于所建立的三維有限元模型對(duì)非對(duì)稱缺陷樁的樁頂動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行研究，非對(duì)稱缺陷在阻抗變化截面處會(huì)引起樁體振動(dòng)模態(tài)的改變，帶來高頻干擾波，樁頂測試信號(hào)受到較大影響.圖4 為非對(duì)稱缺陷樁樁頂不同時(shí)刻的豎向速度云圖，根據(jù)傳播時(shí)間可以主要分為三個(gè)時(shí)間區(qū)間：

圖4 非對(duì)稱缺陷樁樁頂豎向速度云圖Fig.4 Cloud chart of vertical velocity of pile top of eccentric defect pile

a）三維效應(yīng)時(shí)區(qū)（0～2.0 ms）.為激振脈沖作用時(shí)間及激振結(jié)束后高頻干擾所影響的時(shí)間區(qū)間，樁頂中心錘擊區(qū)在受到激振后立即產(chǎn)生速度響應(yīng)，應(yīng)力波在樁頂面以樁頂中心為圓心向樁周輻射傳播并覆蓋整個(gè)樁頂面（0.025～0.5 ms），隨后反向脈沖也從樁頂中心逐漸向樁周輻射傳播，并在樁頂面來回振蕩并逐漸減?。?.75～1.25 ms），這與圖2（a）樁頂不同位置處速度響應(yīng)曲線所表現(xiàn)的三維效應(yīng)相吻合.

b）缺陷反射影響時(shí)區(qū)（2.0～5.0 ms）.為應(yīng)力波遇到非對(duì)稱缺陷頂面和底面兩個(gè)波阻抗變化截面反射后傳播回樁頂對(duì)應(yīng)的時(shí)間區(qū)間，缺陷反射波開始保持沿樁頂中心向四周輻射傳播且保持中心對(duì)稱狀態(tài)（2.0～2.5 ms），隨后反射波在樁頂面逐漸發(fā)生偏移，在缺陷側(cè)和非缺陷側(cè)表現(xiàn)出不同的速度響應(yīng)（2.75～4.5 ms），樁頂面對(duì)稱位置測點(diǎn)的速度波響應(yīng)明顯出現(xiàn)反向，這與常規(guī)對(duì)稱缺陷樁的樁頂響應(yīng)完全不同.

基于有限元模型對(duì)樁頂對(duì)稱點(diǎn)的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行深入分析，模型中缺陷截面為半圓形，缺陷截面對(duì)稱軸定義為FQ軸，如圖5 所示，將FQ軸上距離樁心0.7R的一組對(duì)稱點(diǎn)分別定義為F點(diǎn)（非缺陷側(cè)）和Q點(diǎn)（缺陷側(cè)），將對(duì)稱點(diǎn)連線與FQ軸所成角度設(shè)為θ.

缺陷位置確定具有重要的工程意義，缺陷深度預(yù)測公式為hpd=ct/2，hpd為兩個(gè)阻抗改變截面之間的距離，c為縱波在樁身中的傳播速度，當(dāng)t為入射波峰和缺陷反射波峰的時(shí)間差時(shí)，計(jì)算可得缺陷頂部深度.本數(shù)值算例中，首先根據(jù)樁長反推計(jì)算可得縱波平均波速c約為3 846 m/s，t約為1.975 ms，預(yù)測缺陷頂部深度hpd約為3.798 m，三維模型中該預(yù)測方法會(huì)受到樁頂響應(yīng)點(diǎn)與錘擊區(qū)間距造成的首波波峰延后影響，本算例中激振脈沖寬度的一半（0.5 ms）與首波波峰對(duì)應(yīng)時(shí)間（0.55 ms）差值為0.05 ms，故預(yù)測缺陷頂部深度hpd應(yīng)修正為3.798 m+3 846 m/s×0.000 05 s/2=3.894 m，誤差在3%以內(nèi)，缺陷深度預(yù)測比較準(zhǔn)確.

概念是思維的細(xì)胞，是構(gòu)成命題和推理的基本要素。在自然語言體系中，概念不是孤立地、零散地存在，而是作為具有高度結(jié)構(gòu)化的系統(tǒng)的組成部分，反映人類的思維世界和現(xiàn)實(shí)世界。不同的學(xué)者根據(jù)各自的研究目的創(chuàng)建了不同的概念網(wǎng)絡(luò)，例如,斯坦哈特(Steinhart)的 NETMET、中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所創(chuàng)建的Connet等等。這些概念網(wǎng)絡(luò)雖然各具特色，在一些細(xì)節(jié)上也不盡相同，但基本的結(jié)構(gòu)和組成方式是共同的。

圖5 缺陷截面對(duì)稱軸示意圖Fig.5 Schematic diagram of symmetry axis of defect section

首先針對(duì)FQ軸上的對(duì)稱點(diǎn)進(jìn)行分析，圖6（a）顯示了距離樁心0.5R、0.6R、0.7R、0.8R四組對(duì)稱點(diǎn)的動(dòng)力響應(yīng)曲線，可以看出各組對(duì)稱點(diǎn)在三維效應(yīng)時(shí)區(qū)的曲線差別很小，僅受到不同程度高頻振蕩影響，缺陷反射影響區(qū)則存在明顯差別，各點(diǎn)響應(yīng)曲線的缺陷反射起振點(diǎn)相同，反射波峰后缺陷側(cè)曲線立刻減小后快速增大，形成一個(gè)明顯的“∽”形，而非缺陷側(cè)曲線則緩慢減小后逐漸增大，每組對(duì)稱點(diǎn)曲線最終會(huì)在缺陷反射波峰后形成一個(gè)雙閉環(huán)，距離樁心位置越遠(yuǎn)，所形成的雙閉環(huán)面積越大.綜合考慮三維效應(yīng)影響最小和雙閉環(huán)特征較為明顯，后續(xù)將基于距離樁心0.7R的對(duì)稱點(diǎn)F點(diǎn)和Q點(diǎn)進(jìn)行分析.

圖6 非對(duì)稱缺陷樁不同位置的樁頂響應(yīng)Fig.6 Pile top response of eccentric defective pile at different positions

在樁頂面距離樁心0.7R的圓周上取各組對(duì)稱點(diǎn)進(jìn)行分析，關(guān)于FQ軸相對(duì)稱點(diǎn)速度響應(yīng)相同，因此取其中一側(cè)分析，圖6（b）顯示了四組對(duì)稱點(diǎn)的動(dòng)力響應(yīng)曲線，可見各組對(duì)稱點(diǎn)響應(yīng)曲線在三維效應(yīng)時(shí)區(qū)保持一致，在缺陷反射波峰后，各組對(duì)稱點(diǎn)曲線分別呈現(xiàn)雙閉環(huán)現(xiàn)象，其中F點(diǎn)和Q點(diǎn)形成的雙閉環(huán)面積最大，隨著各組對(duì)稱點(diǎn)連線與FQ軸所成角度增大，雙閉環(huán)面積減小，直到響應(yīng)點(diǎn)F90°和Q90°的動(dòng)力響應(yīng)曲線重合，因此可以利用對(duì)稱點(diǎn)響應(yīng)曲線的雙閉環(huán)特征來判斷樁身非對(duì)稱缺陷.

為便于對(duì)比，基于試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜆督?duì)應(yīng)的三維有限元樁-土模型，測量可得材料密度為1 200 kg/m3，彈性模量取為3.2 GPa，泊松比取為0.30，尺寸參數(shù)同表4.將試驗(yàn)二模型樁的試驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，見圖10.結(jié)果表明，無論是完整樁、對(duì)稱缺陷樁還是非對(duì)稱缺陷樁，試驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值計(jì)算結(jié)果整體趨勢吻合較好.首波峰值和樁底反射峰值對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)一致，對(duì)于對(duì)稱缺陷樁和非對(duì)稱缺陷樁，由于試驗(yàn)中模型樁缺陷處采用多段拼接，拼接效果與實(shí)際存在一定差異，應(yīng)力波衰減耗散增多，造成試驗(yàn)曲線的缺陷反射波峰幅值略大于數(shù)值結(jié)果，樁底反射波峰幅值小于數(shù)值結(jié)果.將試驗(yàn)二各模型樁試驗(yàn)結(jié)果整合，如圖11 所示，非對(duì)稱缺陷樁的缺陷反射波峰略大于對(duì)稱缺陷樁，且波峰后曲線呈現(xiàn)雙閉環(huán)，影響區(qū)域和持續(xù)時(shí)間均大于對(duì)稱缺陷樁，非對(duì)稱缺陷樁樁底反射幅值小于對(duì)稱缺陷樁.同時(shí)根據(jù)前文公式可估算缺陷深度為0.967 m，誤差小于4%，本次模型試驗(yàn)證明了非對(duì)稱缺陷會(huì)導(dǎo)致響應(yīng)曲線呈現(xiàn)雙閉環(huán)現(xiàn)象，并較為準(zhǔn)確地預(yù)測缺陷深度，驗(yàn)證了本文數(shù)值模型和所得結(jié)論的合理性.

為進(jìn)一步厘清非對(duì)稱缺陷樁和對(duì)稱缺陷樁樁頂動(dòng)力響應(yīng)的區(qū)別，圖7 顯示了完整樁、對(duì)稱缺陷樁和非對(duì)稱缺陷樁樁項(xiàng)響應(yīng)曲線，可見三維效應(yīng)時(shí)區(qū)內(nèi)各樁的響應(yīng)曲線是重合的，在缺陷反射影響時(shí)區(qū)，對(duì)稱缺陷樁曲線出現(xiàn)缺陷反射波峰和波谷后，后續(xù)曲線逐漸趨于平滑，而非對(duì)稱缺陷樁在缺陷反射波峰后，對(duì)稱點(diǎn)曲線呈現(xiàn)雙閉環(huán)特征，缺陷反射影響區(qū)域和持續(xù)時(shí)間大于對(duì)稱缺陷樁，而在樁底反射時(shí)區(qū)內(nèi)各樁樁底反射波形類似但幅值不同，樁底反射波峰幅值具體表現(xiàn)為完整樁>對(duì)稱缺陷樁>非對(duì)稱缺陷樁.經(jīng)分析，雙閉環(huán)特征和樁底反射波峰幅值變化主要是由于應(yīng)力波在樁身的傳播情況不同導(dǎo)致的.應(yīng)力波遇到對(duì)稱缺陷時(shí)部分被反射回樁頂造成缺陷反射，同時(shí)引起樁底反射波峰幅值減小，但其整體反射情況仍是中心對(duì)稱的，而應(yīng)力波在遇到非對(duì)稱缺陷時(shí)則不同，應(yīng)力波在非缺陷側(cè)大多直接透射向下傳播，在缺陷區(qū)則基本完全被反射向上傳播，從而引起樁體振動(dòng)模態(tài)的改變和高頻干擾波，最終使對(duì)稱點(diǎn)波峰波谷發(fā)生移位和疊加，呈現(xiàn)出雙閉環(huán)特征.同時(shí)疊加后的應(yīng)力波在樁身中來回傳播過程中發(fā)生更多衰減和耗散，從而導(dǎo)致非對(duì)稱缺陷樁幅值小于對(duì)稱缺陷樁.

圖7 完整樁、對(duì)稱缺陷樁、非對(duì)稱缺陷樁樁頂響應(yīng)對(duì)比Fig.7 Comparison of pile top responses of intact pile，symmetrical defective pile and eccentric defective pile

式中Nz為該水電站的總裝機(jī)容量；Nj為作徑流式水電站設(shè)計(jì)的可靠出力；Nt為作調(diào)峰電站的設(shè)計(jì)可靠出力；C為可靠出力倍比數(shù)，為保證水電站能發(fā)揮較好的調(diào)峰能力，C通常取2～4；bb為本級(jí)有效庫容占總有效庫容的比值(bb=Vb/Vz)；bs為為上游合計(jì)有效庫容占總有效庫容的比值(bs=Vs/Vz)。

3 模型試驗(yàn)

3.1 試驗(yàn)方法及裝置

為了對(duì)以上數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，開展模型樁試驗(yàn).Wu 等［21］、王奎華等［22］采用尼龍樁代替混凝土樁，獲得較好的試驗(yàn)結(jié)果，因此采用硬質(zhì)尼龍棒作為模型樁進(jìn)行試驗(yàn)，共設(shè)置2 組對(duì)比試驗(yàn).試驗(yàn)一主要驗(yàn)證樁周土對(duì)基樁振動(dòng)特性的影響和標(biāo)定尼龍樁波速，試驗(yàn)二主要探究非對(duì)稱缺陷樁的動(dòng)力響應(yīng)特性.試驗(yàn)一中選擇半徑分別為2 cm、3 cm、5 cm的模型樁，長度均為100 cm，分別模擬自由樁和土中樁狀態(tài)，采用福建標(biāo)準(zhǔn)砂模擬樁周土，密度1.57 g/cm3，土粒比重2.65，摩擦角34.1°，黏聚力為0.34 kPa，模型箱尺寸為0.8 m×0.8 m×1.2 m，試驗(yàn)土樣整體高度為1.1 m，采用落雨法制備土樣，首先填土0.3 m 分兩層落砂，再將模型樁置于模型箱中填砂0.8 m 分四層落砂；試驗(yàn)二模型樁由多個(gè)樁段組成，總長度為300 cm，半徑為3 cm，僅模擬自由樁狀態(tài)，分別設(shè)置對(duì)稱缺陷和非對(duì)稱缺陷，保證缺陷程度相等，各試驗(yàn)組模型樁具體參數(shù)見表3、表4.

3.加強(qiáng)合同管理人才隊(duì)伍建設(shè)，提高合同管理人員素質(zhì)。合同管理是一項(xiàng)知識(shí)性、專業(yè)性、實(shí)踐性和綜合性很強(qiáng)的工作，迫切需要一批懂法律、懂管理、懂業(yè)務(wù)、懂財(cái)務(wù)的人才。油田企業(yè)合同類型多，合同法律關(guān)系復(fù)雜，合同管理工作難度大，這就要求油田企業(yè)必須采取有力措施建立一支業(yè)務(wù)素質(zhì)高、工作能力強(qiáng)、作風(fēng)過硬、具有一定工作經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)化合同管理人才隊(duì)伍。

表3 試驗(yàn)一模型樁參數(shù)Tab.3 Model pile parameters of test group I

表4 試驗(yàn)二模型樁參數(shù)Tab.4 Model pile parameters of test group Ⅱ

選用小鋼錘敲擊樁頂中心，可產(chǎn)生沖擊脈沖寬度較窄的沖擊波，脈沖寬度T約為0.9 ms，試驗(yàn)時(shí)將加速度傳感器固定于樁頂面距樁中心0.7R處，傳感器接入電荷放大器，利用數(shù)據(jù)采集儀和計(jì)算機(jī)進(jìn)行信號(hào)采集處理，對(duì)傳感器采集到的加速度信號(hào)進(jìn)行積分得到動(dòng)力響應(yīng)曲線，各試驗(yàn)組模型樁及試驗(yàn)裝置如圖8所示.

圖8 模型試驗(yàn)示意圖Fig.8 Schematic diagram of model test

3.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

c）樁底反射時(shí)區(qū)（5.0～6.5 ms）.為應(yīng)力波遇到樁底波阻抗變化截面反射傳播回樁頂對(duì)應(yīng)的時(shí)間，由于受到缺陷反射波在樁身傳播的干擾，疊加后的樁底反射波在樁頂面也表現(xiàn)出一定的偏移現(xiàn)象，導(dǎo)致缺陷側(cè)和非缺陷側(cè)樁底反射波峰值存在差別.

?Leana，C．，Appelbaum，E．＆ Shevchuk，I．，“Work process and quality of care in early childhood education:the role of job crafting”，Academy of Management Journal，2009，52(6)，pp．1169～1192．

圖9 試驗(yàn)一模型試驗(yàn)結(jié)果Fig.9 Model test results of experiment Ⅰ

在實(shí)際應(yīng)用低應(yīng)變法檢測樁身完整性時(shí)，可以采用樁頂中心激振-對(duì)稱點(diǎn)同步接收模式，采集多組對(duì)稱測點(diǎn)的樁頂響應(yīng)信號(hào)，通過比較各組對(duì)稱點(diǎn)所形成的雙閉環(huán)曲線確定非對(duì)稱缺陷的FQ軸，進(jìn)而判斷非對(duì)稱缺陷樁缺陷區(qū)域，指導(dǎo)鉆芯取樣進(jìn)一步檢測.

我國商業(yè)銀行中人力資本與企業(yè)價(jià)值關(guān)系的實(shí)證研究—以我國16家上市商業(yè)銀行為例………李勛來，楊海云（4，10）

1.2 觀察指標(biāo) 通過院內(nèi)病案查詢系統(tǒng)采集患者的臨床資料：(1)臨床基本情況，包括年齡、性別、從DM/PM確診到出現(xiàn)ARDS的病程、ARDS誘因、預(yù)后；(2)癥狀和體征，包括肺內(nèi)(咳嗽、咳痰、呼吸困難)及肺外(發(fā)熱、關(guān)節(jié)肌肉痛、特征性皮疹)表現(xiàn)；(3)輔助檢查結(jié)果，包括血常規(guī)、血沉、血生化、抗體、血?dú)夥治?，影像學(xué)，肌電圖，肌肉活檢，支氣管鏡肺活檢結(jié)果等；(4)DM/PM治療及針對(duì)ARDS的激素使用情況。

圖10 試驗(yàn)與模擬結(jié)果對(duì)比Fig.10 Comparison of test and simulation results

圖11 試驗(yàn)二模型試驗(yàn)結(jié)果整合對(duì)比Fig.11 Model test results of experiment Ⅱ

4 參數(shù)敏感性分析

4.1 樁周土剪切波速

基于相同的樁-土參數(shù)，僅改變樁周土剪切波速，得到完整樁和非對(duì)稱缺陷樁樁頂響應(yīng)曲線如圖12 所示.可見樁周土剪切波速不會(huì)影響非對(duì)稱缺陷樁樁頂曲線波形，缺陷反射處仍呈現(xiàn)出雙閉環(huán)現(xiàn)象，但會(huì)影響缺陷反射和樁底反射處的幅值.隨著樁周土剪切波速增大，缺陷反射波峰幅值和樁底反射幅值均逐漸減小，土層剪切波速的變化只會(huì)改變檢測信號(hào)能量的耗散衰減程度.

4.2 激振脈沖寬度

基于相同的樁-土參數(shù)，僅改變激振脈沖寬度T，得到完整樁和非對(duì)稱缺陷樁樁頂響應(yīng)曲線如圖13所示.可見不同的激振脈沖寬度下，缺陷反射處仍大體呈現(xiàn)出雙閉環(huán)現(xiàn)象，激振脈沖寬度越大，雙閉環(huán)影響范圍越大.脈沖寬度較小時(shí)，缺陷側(cè)和非缺陷側(cè)缺陷反射波峰幅值基本相同.脈沖寬度較大時(shí)，非缺陷側(cè)缺陷反射波峰幅值會(huì)大于缺陷側(cè).激振脈沖寬度過小時(shí)，波峰較窄，響應(yīng)曲線受到三維干擾較大.在實(shí)際工程中應(yīng)用低應(yīng)變法檢測時(shí)，脈沖寬度一般不宜小于0.75 ms，可根據(jù)實(shí)際情況測試后確定合適的激振脈沖寬度.

圖13 激振脈沖寬度對(duì)樁頂響應(yīng)的影響Fig.13 Influence of excitation pulse width on pile top response

4.3 缺陷程度

基于相同的樁-土參數(shù)，非對(duì)稱缺陷均采用扇形缺陷，僅改變?nèi)毕莩潭圈?，得到完整樁和非?duì)稱缺陷樁樁頂響應(yīng)曲線如圖14（a）所示.可見當(dāng)缺陷程度較小時(shí)，樁身缺陷處反射不明顯，隨著缺陷程度逐漸增大，缺陷處反射越來越明顯，缺陷反射首個(gè)波峰幅值隨缺陷程度增大基本呈線性增大［見圖14（b）］，缺陷反射處呈現(xiàn)出雙閉環(huán)現(xiàn)象.隨著缺陷程度增大，應(yīng)力波的大部分能量被反射回樁頂，傳遞到樁底的能量減少，雙閉環(huán)現(xiàn)象影響范圍變大.當(dāng)缺陷程度很大（≥75%）時(shí)，與干擾波疊加后的樁底反射逐漸難以判別.當(dāng)其他相關(guān)因素一定時(shí)，可以將缺陷反射波峰幅值當(dāng)作衡量非對(duì)稱缺陷程度的一個(gè)參考指標(biāo).

圖14 缺陷程度對(duì)樁頂響應(yīng)的影響Fig.14 Influence of defect degree on pile top response

4.4 缺陷長度

基于相同的樁-土參數(shù)，僅改變?nèi)毕菘v向長度L，得到完整樁和非對(duì)稱缺陷樁樁頂響應(yīng)曲線如圖15（a）所示，缺陷程度為50%時(shí)，可見無論是缺陷長度極小時(shí)（L=0.05 m），還是缺陷長度較大時(shí)（L=1.6 m），缺陷反射處均呈現(xiàn)出雙閉環(huán).隨著缺陷長度增大，樁底反射波峰幅值也逐漸減小.從缺陷反射波峰幅值隨缺陷長度變化曲線［圖15（b）］可見，當(dāng)缺陷長度增大到一定值時(shí)，缺陷反射波峰幅值不再增大，因此不能根據(jù)缺陷反射波峰幅值大小來判斷缺陷長度.

圖15 缺陷長度對(duì)樁頂響應(yīng)的影響Fig.15 Influence of defect length on pile top response

4.5 缺陷位置

基于相同的樁-土參數(shù)，僅改變?nèi)毕蓓敳柯裆頷1，探究缺陷位置對(duì)非對(duì)稱缺陷樁樁頂響應(yīng)的影響.通常認(rèn)為樁頂面以下2 m 左右深度范圍為低應(yīng)變法檢測盲區(qū)［23］，該范圍內(nèi)缺陷反射波和初始入射波會(huì)重疊在一起，對(duì)于對(duì)稱缺陷難以判斷缺陷信號(hào).缺陷位于樁身淺部檢測盲區(qū)時(shí)完整樁和非對(duì)稱缺陷樁樁頂響應(yīng)曲線如圖16（a）所示，可見缺陷側(cè)受到缺陷反射波的疊加影響很大，而非缺陷側(cè)受到的影響較小，缺陷側(cè)首波波峰幅值遠(yuǎn)大于非缺陷側(cè)首波波峰幅值，缺陷埋深越淺，缺陷側(cè)和非缺陷側(cè)的曲線差別越大，仍基本呈現(xiàn)出雙閉環(huán)現(xiàn)象，因此可以根據(jù)缺陷側(cè)和非缺陷側(cè)首波曲線的差別來判斷檢測盲區(qū)內(nèi)的非對(duì)稱缺陷.

圖16 缺陷位置對(duì)樁頂響應(yīng)的影響Fig.16 Influence of defect location on pile top response

缺陷位于樁身中部時(shí)完整樁和非對(duì)稱缺陷樁樁頂響應(yīng)曲線如圖16（b）所示，可見缺陷反射處仍呈現(xiàn)出雙閉環(huán)現(xiàn)象，但是不同缺陷埋深下兩側(cè)響應(yīng)曲線開始出現(xiàn)差別的時(shí)間點(diǎn)有所不同，這是由非對(duì)稱缺陷帶來的高頻干擾在樁身傳播距離不同導(dǎo)致的.缺陷位于樁身底部時(shí)完整樁和非對(duì)稱缺陷樁樁頂響應(yīng)曲線如圖16（c）所示，可見對(duì)于接近樁身底部的缺陷，缺陷反射和樁底反射產(chǎn)生疊加，導(dǎo)致較難區(qū)分樁底反射和缺陷反射，所呈現(xiàn)的雙閉環(huán)也并不明顯.實(shí)際中樁身底部情況相對(duì)比較復(fù)雜，實(shí)測曲線更為雜亂，因此較難判斷樁身底部的非對(duì)稱缺陷.

不同缺陷埋深下的缺陷頂部深度預(yù)測結(jié)果見表5.缺陷位于樁身淺部盲區(qū)時(shí)，缺陷反射波和初始入射波重疊，可采用缺陷側(cè)和非缺陷側(cè)出現(xiàn)差別的時(shí)間點(diǎn)來大致預(yù)測缺陷頂部深度，預(yù)測誤差在20%以內(nèi)；缺陷位于樁身中部時(shí)，按照前文所述預(yù)測即可，誤差在3%以內(nèi)，底部缺陷無法判別.

表5 不同缺陷埋深下的缺陷頂部深度預(yù)測Tab.5 Prediction of defect top depth under different defect buried depth

5 結(jié)論

本文針對(duì)基樁樁身缺陷形態(tài)非對(duì)稱分布的情況構(gòu)建了三維有限元樁-土模型，厘清了對(duì)稱缺陷和非對(duì)稱缺陷對(duì)樁頂動(dòng)力響應(yīng)的不同影響規(guī)律，通過模型試驗(yàn)驗(yàn)證了數(shù)值解的合理性，并基于該模型進(jìn)行了敏感性分析，得到的主要結(jié)論如下：

該聯(lián)盟的重點(diǎn)工作包括：推動(dòng)生產(chǎn)者以負(fù)責(zé)任的態(tài)度安全經(jīng)營農(nóng)業(yè)；只使用經(jīng)過認(rèn)真實(shí)驗(yàn)研究證明對(duì)土地和生命無害的生產(chǎn)技術(shù)和物質(zhì)；合理使用輪耕、堆肥、綠肥等適用技術(shù)；禁用合成殺蟲劑、除草劑、殺菌劑、化肥等等。此外，CSA聯(lián)盟還鼓勵(lì)消費(fèi)者參與到農(nóng)場監(jiān)督中去。

1）與對(duì)稱缺陷引起的缺陷反射波峰波谷現(xiàn)象不同，非對(duì)稱缺陷使樁頂對(duì)稱測點(diǎn)的樁頂動(dòng)力響應(yīng)曲線在反射波峰后呈現(xiàn)雙閉環(huán)現(xiàn)象，距離樁頂中心距離相同時(shí)，雙閉環(huán)現(xiàn)象最明顯的對(duì)稱點(diǎn)位于缺陷截面對(duì)稱軸上.

2）雙閉環(huán)特征可用來檢測基樁非對(duì)稱缺陷，采用樁頂中心激振-對(duì)稱點(diǎn)同步接收模式，通過對(duì)比各組對(duì)稱點(diǎn)所形成的雙閉環(huán)確定缺陷截面對(duì)稱軸，進(jìn)而判斷缺陷位置，指導(dǎo)鉆芯取樣進(jìn)一步檢測.

2011年春節(jié)前，林中偉約鄧強(qiáng)到肇慶體育館里面的南海漁村吃飯，林中偉拿出一個(gè)紅色紙質(zhì)的禮品袋，說是一些禮物，希望今后多多關(guān)照。鄧強(qiáng)回去后發(fā)現(xiàn)里面有現(xiàn)金20萬元。2012年中秋前，在南海漁村前的停車場，林中偉在鄧強(qiáng)車?yán)镞f給他兩個(gè)禮品袋，豎著三個(gè)手指頭說，這里有三個(gè)數(shù)，中秋節(jié)快到了，這是一點(diǎn)心意。鄧強(qiáng)客氣一下就收下了，回家后發(fā)現(xiàn)里面有現(xiàn)金30萬元。2013年春節(jié)前的一天，鄧強(qiáng)和林中偉相約在高要區(qū)的高盛飯店吃飯，這一次，林中偉又送了10萬元給鄧強(qiáng)。

3）非對(duì)稱缺陷樁的雙閉環(huán)特征受到樁、土、激振脈沖寬度等多種因素的影響，工程實(shí)測時(shí)脈沖寬度一般不宜小于0.75 ms，可根據(jù)實(shí)際情況試測后確定合適的激振脈沖寬度.

在一臺(tái)匹配相繼增壓系統(tǒng)的TBD234V12增壓中冷型柴油機(jī)上，設(shè)計(jì)文丘里管EGR系統(tǒng)，并以改造后的柴油機(jī)作為試驗(yàn)臺(tái)架，進(jìn)行帶文丘里管的高壓EGR系統(tǒng)對(duì)相繼增壓柴油機(jī)燃燒與排放性能影響的相關(guān)試驗(yàn)。該研究為相繼增壓、V型和較大型船用柴油機(jī)EGR系統(tǒng)優(yōu)化匹配提供依據(jù)，具有一定的應(yīng)用價(jià)值。

4）不同于對(duì)稱缺陷，樁身淺部測試盲區(qū)的非對(duì)稱缺陷可被識(shí)別，根據(jù)對(duì)稱測點(diǎn)的低應(yīng)變測試信號(hào)可以檢測淺部非對(duì)稱缺陷，同時(shí)還可以根據(jù)缺陷處信號(hào)確定樁身淺部缺陷和中部缺陷深度.

5）缺陷程度和缺陷長度的增大均會(huì)使非對(duì)稱缺陷反射波峰幅值變大，因此無法根據(jù)非對(duì)稱缺陷反射波峰幅值準(zhǔn)確判斷缺陷程度和缺陷長度.