非對稱缺陷對樁頂動力響應的影響及應用研究

王奎華 ，梁一然 ，吳君濤 ，趙爽 ，邱欣晨

［1.浙江大學 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)境土工教育部重點實驗室（浙江大學），浙江 杭州 310058］

隨著基礎設施建設的快速發(fā)展，樁基礎憑借承載力高、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)量檢測與評估技術一直受到學術界和工程界的廣泛關注和重視［1-2］.

3.3 耐受性試驗表明，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，都具有較強的耐受能力。

在樁基的完整性檢測方法中，低應變反射波法的應用最為普遍［3-4］.低應變條件下的基樁振動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的一維桿件［9-11］，再到逐漸考慮樁身三維效應、大直徑管樁三維效應影響，Ding等［12］、吳君濤等［13］已經(jīng)進行了比較充分的理論研究，分別建立了考慮樁身三維效應的管樁低應變測試理論模型，并分析了樁頂表面沿環(huán)形和徑向不同位置的響應規(guī)律.針對實心基樁的三維效應，Zheng 等［14-15］建立了三維條件下樁土系統(tǒng)瞬態(tài)振動模型并得到解析解，認為樁頂響應的高頻干擾主要來源于第二階振動模態(tài)；譚婕等［16］建立了變截面樁-成層土耦合振動模型，探究了大直徑樁的三維效應和速度波沿樁身的縱向衰減特性；Liu等［17-18］進一步考慮樁身徑向位移，建立了大直徑樁土縱向耦合振動廣義軸對稱模型，深入探討了各種工況下樁身三維效應對基樁低應變檢測信號的影響規(guī)律.

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

針對以上問題，本文基于現(xiàn)有理論和數(shù)值模擬方法，運用ABAQUS 構建三維有限元樁?土模型探究非對稱缺陷樁的動力響應特性，厘清了對稱缺陷和非對稱缺陷對樁頂動力響應的不同影響規(guī)律，提出樁頂中心激振?對稱點同步接收模式，并開展模型試驗驗證了本文數(shù)值分析結果的合理性，最后針對樁-土模型相關參數(shù)等進行參數(shù)敏感性分析.本文研究成果實現(xiàn)了對基樁非對稱缺陷的檢測評估，對于低應變反射波法檢測樁身完整性的工程應用具有重要的指導價值.

1 數(shù)值模型

1.1 有限元模型建立

通過數(shù)值計算軟件建立符合實際工況的三維有限元樁-土模型，對三維效應下非對稱缺陷樁的樁頂動力響應進行探究.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，非對稱缺陷截面為半圓形，缺陷橫截面積為A1，對稱缺陷截面為圓形，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)點六面體線性縮減積分單元（C3D8R），將樁-土之間設為綁定接觸，即在振動時兩者間沒有相對移動，樁周土徑向計算范圍為30 倍的樁徑，豎向計算范圍為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，激振力作用時間為T，荷載表達式為：

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 有限元方法驗證

本節(jié)對三維有限元模型的相關參數(shù)進行敏感性分析，主要基于非對稱缺陷樁檢測時距離樁心0.7R的響應點F和Q進行分析，同時將同工況完整樁檢測時距離樁心0.7R的響應點A作為對比.在下文分析中，默認相關參數(shù)與表1 和表2 相同，每次對比時僅修改單一參數(shù)，其余參數(shù)均保持一致.

針對完整樁和對稱缺陷樁，將本文建立模型所得結果與王奎華等［6］一維波動理論解進行對比，以驗證有限元分析的有效性.有限元模型的速度響應曲線和一維理論解的對比如圖3 所示，可見無論是完整樁還是對稱缺陷樁，有限元模擬計算得到的動力響應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，隨著時間推移高頻振蕩逐漸消失.

圖2 樁頂動測三維效應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影響，樁頂響應點距離樁中心不同距離處的速度響應曲線如圖2（a）所示.從圖中可以看出，三維效應主要表現(xiàn)為，樁中心激振范圍附近的響應點的速度波首波峰值很大，波峰寬度相對較窄，高頻振蕩十分明顯，且在首波峰后立刻出現(xiàn)一個反向波峰，隨著響應點逐漸遠離樁心激振區(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)時間逐漸滯后，這與譚婕等［16］所得到的結論是一致的.樁頂響應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（樁頂均布荷載）的曲線對比，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］中對樁頂測點選取建議一致，本文后續(xù)將采用距樁中心0.7R處的速度響應進行分析.

圖3 數(shù)值計算與理論解的樁頂響應對比Fig.3 Comparison of pile top response between numerical calculation and theoretical solution

2 非對稱缺陷樁樁頂動力響應

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

圖4 非對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）三維效應時區(qū)（0～2.0 ms）.為激振脈沖作用時間及激振結束后高頻干擾所影響的時間區(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，應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曲線所表現(xiàn)的三維效應相吻合.

b）缺陷反射影響時區(qū)（2.0～5.0 ms）.為應力波遇到非對稱缺陷頂面和底面兩個波阻抗變化截面反射后傳播回樁頂對應的時間區(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，在缺陷側和非缺陷側表現(xiàn)出不同的速度響應（2.75～4.5 ms），樁頂面對稱位置測點的速度波響應明顯出現(xiàn)反向，這與常規(guī)對稱缺陷樁的樁頂響應完全不同.

基于有限元模型對樁頂對稱點的動力響應進行深入分析，模型中缺陷截面為半圓形，缺陷截面對稱軸定義為FQ軸，如圖5 所示，將FQ軸上距離樁心0.7R的一組對稱點分別定義為F點（非缺陷側）和Q點（缺陷側），將對稱點連線與FQ軸所成角度設為θ.

缺陷位置確定具有重要的工程意義，缺陷深度預測公式為hpd=ct/2，hpd為兩個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t為入射波峰和缺陷反射波峰的時間差時，計算可得缺陷頂部深度.本數(shù)值算例中，首先根據(jù)樁長反推計算可得縱波平均波速c約為3 846 m/s，t約為1.975 ms，預測缺陷頂部深度hpd約為3.798 m，三維模型中該預測方法會受到樁頂響應點與錘擊區(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）與首波波峰對應時間（0.55 ms）差值為0.05 ms，故預測缺陷頂部深度hpd應修正為3.798 m+3 846 m/s×0.000 05 s/2=3.894 m，誤差在3%以內(nèi)，缺陷深度預測比較準確.

概念是思維的細胞，是構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構化的系統(tǒng)的組成部分，反映人類的思維世界和現(xiàn)實世界。不同的學者根據(jù)各自的研究目的創(chuàng)建了不同的概念網(wǎng)絡，例如,斯坦哈特(Steinhart)的 NETMET、中國科學院自動化研究所創(chuàng)建的Connet等等。這些概念網(wǎng)絡雖然各具特色，在一些細節(jié)上也不盡相同，但基本的結構和組成方式是共同的。

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

首先針對FQ軸上的對稱點進行分析，圖6（a）顯示了距離樁心0.5R、0.6R、0.7R、0.8R四組對稱點的動力響應曲線，可以看出各組對稱點在三維效應時區(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，各點響應曲線的缺陷反射起振點相同，反射波峰后缺陷側曲線立刻減小后快速增大，形成一個明顯的“∽”形，而非缺陷側曲線則緩慢減小后逐漸增大，每組對稱點曲線最終會在缺陷反射波峰后形成一個雙閉環(huán)，距離樁心位置越遠，所形成的雙閉環(huán)面積越大.綜合考慮三維效應影響最小和雙閉環(huán)特征較為明顯，后續(xù)將基于距離樁心0.7R的對稱點F點和Q點進行分析.

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

在樁頂面距離樁心0.7R的圓周上取各組對稱點進行分析，關于FQ軸相對稱點速度響應相同，因此取其中一側分析，圖6（b）顯示了四組對稱點的動力響應曲線，可見各組對稱點響應曲線在三維效應時區(qū)保持一致，在缺陷反射波峰后，各組對稱點曲線分別呈現(xiàn)雙閉環(huán)現(xiàn)象，其中F點和Q點形成的雙閉環(huán)面積最大，隨著各組對稱點連線與FQ軸所成角度增大，雙閉環(huán)面積減小，直到響應點F90°和Q90°的動力響應曲線重合，因此可以利用對稱點響應曲線的雙閉環(huán)特征來判斷樁身非對稱缺陷.

為便于對比，基于試驗模型樁建立對應的三維有限元樁-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.將試驗二模型樁的試驗結果與數(shù)值結果進行對比，見圖10.結果表明，無論是完整樁、對稱缺陷樁還是非對稱缺陷樁，試驗結果與數(shù)值計算結果整體趨勢吻合較好.首波峰值和樁底反射峰值對應時間點一致，對于對稱缺陷樁和非對稱缺陷樁，由于試驗中模型樁缺陷處采用多段拼接，拼接效果與實際存在一定差異，應力波衰減耗散增多，造成試驗曲線的缺陷反射波峰幅值略大于數(shù)值結果，樁底反射波峰幅值小于數(shù)值結果.將試驗二各模型樁試驗結果整合，如圖11 所示，非對稱缺陷樁的缺陷反射波峰略大于對稱缺陷樁，且波峰后曲線呈現(xiàn)雙閉環(huán)，影響區(qū)域和持續(xù)時間均大于對稱缺陷樁，非對稱缺陷樁樁底反射幅值小于對稱缺陷樁.同時根據(jù)前文公式可估算缺陷深度為0.967 m，誤差小于4%，本次模型試驗證明了非對稱缺陷會導致響應曲線呈現(xiàn)雙閉環(huán)現(xiàn)象，并較為準確地預測缺陷深度，驗證了本文數(shù)值模型和所得結論的合理性.

為進一步厘清非對稱缺陷樁和對稱缺陷樁樁頂動力響應的區(qū)別，圖7 顯示了完整樁、對稱缺陷樁和非對稱缺陷樁樁項響應曲線，可見三維效應時區(qū)內(nèi)各樁的響應曲線是重合的，在缺陷反射影響時區(qū)，對稱缺陷樁曲線出現(xiàn)缺陷反射波峰和波谷后，后續(xù)曲線逐漸趨于平滑，而非對稱缺陷樁在缺陷反射波峰后，對稱點曲線呈現(xiàn)雙閉環(huán)特征，缺陷反射影響區(qū)域和持續(xù)時間大于對稱缺陷樁，而在樁底反射時區(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>對稱缺陷樁>非對稱缺陷樁.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力波在樁身的傳播情況不同導致的.應力波遇到對稱缺陷時部分被反射回樁頂造成缺陷反射，同時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稱的，而應力波在遇到非對稱缺陷時則不同，應力波在非缺陷側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，從而引起樁體振動模態(tài)的改變和高頻干擾波，最終使對稱點波峰波谷發(fā)生移位和疊加，呈現(xiàn)出雙閉環(huán)特征.同時疊加后的應力波在樁身中來回傳播過程中發(fā)生更多衰減和耗散，從而導致非對稱缺陷樁幅值小于對稱缺陷樁.

圖7 完整樁、對稱缺陷樁、非對稱缺陷樁樁頂響應對比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容量；Nj為作徑流式水電站設計的可靠出力；Nt為作調(diào)峰電站的設計可靠出力；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為本級有效庫容占總有效庫容的比值(bb=Vb/Vz)；bs為為上游合計有效庫容占總有效庫容的比值(bs=Vs/Vz)。

3 模型試驗

3.1 試驗方法及裝置

為了對以上數(shù)值模擬計算結果進行驗證，開展模型樁試驗.Wu 等［21］、王奎華等［22］采用尼龍樁代替混凝土樁，獲得較好的試驗結果，因此采用硬質(zhì)尼龍棒作為模型樁進行試驗，共設置2 組對比試驗.試驗一主要驗證樁周土對基樁振動特性的影響和標定尼龍樁波速，試驗二主要探究非對稱缺陷樁的動力響應特性.試驗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)，采用福建標準砂模擬樁周土，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；試驗二模型樁由多個樁段組成，總長度為300 cm，半徑為3 cm，僅模擬自由樁狀態(tài)，分別設置對稱缺陷和非對稱缺陷，保證缺陷程度相等，各試驗組模型樁具體參數(shù)見表3、表4.

3.加強合同管理人才隊伍建設，提高合同管理人員素質(zhì)。合同管理是一項知識性、專業(yè)性、實踐性和綜合性很強的工作，迫切需要一批懂法律、懂管理、懂業(yè)務、懂財務的人才。油田企業(yè)合同類型多，合同法律關系復雜，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)務素質(zhì)高、工作能力強、作風過硬、具有一定工作經(jīng)驗的專業(yè)化合同管理人才隊伍。

表3 試驗一模型樁參數(shù)Tab.3 Model pile parameters of test group I

表4 試驗二模型樁參數(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，試驗時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)采集儀和計算機進行信號采集處理，對傳感器采集到的加速度信號進行積分得到動力響應曲線，各試驗組模型樁及試驗裝置如圖8所示.

圖8 模型試驗示意圖Fig.8 Schematic diagram of model test

3.2 試驗結果及分析

c）樁底反射時區(qū)（5.0～6.5 ms）.為應力波遇到樁底波阻抗變化截面反射傳播回樁頂對應的時間，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，導致缺陷側和非缺陷側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 試驗一模型試驗結果Fig.9 Model test results of experiment Ⅰ

在實際應用低應變法檢測樁身完整性時，可以采用樁頂中心激振-對稱點同步接收模式，采集多組對稱測點的樁頂響應信號，通過比較各組對稱點所形成的雙閉環(huán)曲線確定非對稱缺陷的FQ軸，進而判斷非對稱缺陷樁缺陷區(qū)域，指導鉆芯取樣進一步檢測.

我國商業(yè)銀行中人力資本與企業(yè)價值關系的實證研究—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 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、關節(jié)肌肉痛、特征性皮疹)表現(xiàn)；(3)輔助檢查結果，包括血常規(guī)、血沉、血生化、抗體、血氣分析，影像學，肌電圖，肌肉活檢，支氣管鏡肺活檢結果等；(4)DM/PM治療及針對ARDS的激素使用情況。

圖10 試驗與模擬結果對比Fig.10 Comparison of test and simulation results

圖11 試驗二模型試驗結果整合對比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，得到完整樁和非對稱缺陷樁樁頂響應曲線如圖12 所示.可見樁周土剪切波速不會影響非對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改變檢測信號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，得到完整樁和非對稱缺陷樁樁頂響應曲線如圖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，缺陷側和非缺陷側缺陷反射波峰幅值基本相同.脈沖寬度較大時，非缺陷側缺陷反射波峰幅值會大于缺陷側.激振脈沖寬度過小時，波峰較窄，響應曲線受到三維干擾較大.在實際工程中應用低應變法檢測時，脈沖寬度一般不宜小于0.75 ms，可根據(jù)實際情況測試后確定合適的激振脈沖寬度.

圖13 激振脈沖寬度對樁頂響應的影響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?，得到完整樁和非對稱缺陷樁樁頂響應曲線如圖14（a）所示.可見當缺陷程度較小時，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.當缺陷程度很大（≥75%）時，與干擾波疊加后的樁底反射逐漸難以判別.當其他相關因素一定時，可以將缺陷反射波峰幅值當作衡量非對稱缺陷程度的一個參考指標.

圖14 缺陷程度對樁頂響應的影響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，得到完整樁和非對稱缺陷樁樁頂響應曲線如圖15（a）所示，缺陷程度為50%時，可見無論是缺陷長度極小時（L=0.05 m），還是缺陷長度較大時（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，當缺陷長度增大到一定值時，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 缺陷長度對樁頂響應的影響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，探究缺陷位置對非對稱缺陷樁樁頂響應的影響.通常認為樁頂面以下2 m 左右深度范圍為低應變法檢測盲區(qū)［23］，該范圍內(nèi)缺陷反射波和初始入射波會重疊在一起，對于對稱缺陷難以判斷缺陷信號.缺陷位于樁身淺部檢測盲區(qū)時完整樁和非對稱缺陷樁樁頂響應曲線如圖16（a）所示，可見缺陷側受到缺陷反射波的疊加影響很大，而非缺陷側受到的影響較小，缺陷側首波波峰幅值遠大于非缺陷側首波波峰幅值，缺陷埋深越淺，缺陷側和非缺陷側的曲線差別越大，仍基本呈現(xiàn)出雙閉環(huán)現(xiàn)象，因此可以根據(jù)缺陷側和非缺陷側首波曲線的差別來判斷檢測盲區(qū)內(nèi)的非對稱缺陷.

圖16 缺陷位置對樁頂響應的影響Fig.16 Influence of defect location on pile top response

缺陷位于樁身中部時完整樁和非對稱缺陷樁樁頂響應曲線如圖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響應曲線開始出現(xiàn)差別的時間點有所不同，這是由非對稱缺陷帶來的高頻干擾在樁身傳播距離不同導致的.缺陷位于樁身底部時完整樁和非對稱缺陷樁樁頂響應曲線如圖16（c）所示，可見對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.實際中樁身底部情況相對比較復雜，實測曲線更為雜亂，因此較難判斷樁身底部的非對稱缺陷.

不同缺陷埋深下的缺陷頂部深度預測結果見表5.缺陷位于樁身淺部盲區(qū)時，缺陷反射波和初始入射波重疊，可采用缺陷側和非缺陷側出現(xiàn)差別的時間點來大致預測缺陷頂部深度，預測誤差在20%以內(nèi)；缺陷位于樁身中部時，按照前文所述預測即可，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測Tab.5 Prediction of defect top depth under different defect buried depth

5 結論

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

該聯(lián)盟的重點工作包括：推動生產(chǎn)者以負責任的態(tài)度安全經(jīng)營農(nóng)業(yè)；只使用經(jīng)過認真實驗研究證明對土地和生命無害的生產(chǎn)技術和物質(zhì)；合理使用輪耕、堆肥、綠肥等適用技術；禁用合成殺蟲劑、除草劑、殺菌劑、化肥等等。此外，CSA聯(lián)盟還鼓勵消費者參與到農(nóng)場監(jiān)督中去。

1）與對稱缺陷引起的缺陷反射波峰波谷現(xiàn)象不同，非對稱缺陷使樁頂對稱測點的樁頂動力響應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，雙閉環(huán)現(xiàn)象最明顯的對稱點位于缺陷截面對稱軸上.

2）雙閉環(huán)特征可用來檢測基樁非對稱缺陷，采用樁頂中心激振-對稱點同步接收模式，通過對比各組對稱點所形成的雙閉環(huán)確定缺陷截面對稱軸，進而判斷缺陷位置，指導鉆芯取樣進一步檢測.

2011年春節(jié)前，林中偉約鄧強到肇慶體育館里面的南海漁村吃飯，林中偉拿出一個紅色紙質(zhì)的禮品袋，說是一些禮物，希望今后多多關照。鄧強回去后發(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，林中偉在鄧強車里遞給他兩個禮品袋，豎著三個手指頭說，這里有三個數(shù)，中秋節(jié)快到了，這是一點心意。鄧強客氣一下就收下了，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。

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

在一臺匹配相繼增壓系統(tǒng)的TBD234V12增壓中冷型柴油機上，設計文丘里管EGR系統(tǒng)，并以改造后的柴油機作為試驗臺架，進行帶文丘里管的高壓EGR系統(tǒng)對相繼增壓柴油機燃燒與排放性能影響的相關試驗。該研究為相繼增壓、V型和較大型船用柴油機EGR系統(tǒng)優(yōu)化匹配提供依據(jù)，具有一定的應用價值。

4）不同于對稱缺陷，樁身淺部測試盲區(qū)的非對稱缺陷可被識別，根據(jù)對稱測點的低應變測試信號可以檢測淺部非對稱缺陷，同時還可以根據(jù)缺陷處信號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使非對稱缺陷反射波峰幅值變大，因此無法根據(jù)非對稱缺陷反射波峰幅值準確判斷缺陷程度和缺陷長度.