高应变拟合软件.

1、柴华友中科院武汉岩土力学研究所智能仪器13628636513；chy_rsmH l桩、传感器参数设定界面l信号选择及校正界面l原始信号处理界面 lCASE结果预览界面l拟合界面 l参数上、下限设置界面 l桩底参数界面 l拟合结果预览界面l桩截面参数界面l拟合结果格式l拟合结果英文表格式 桩参数桩参数传感器参数传感器参数相关描述相关描述锤击参数锤击参数波形组合波形组合波速分析波速分析用于分用于分析波形析波形异常分析异常分析上下行波上下行波最大值最大值幅值校正幅值校正桩参数桩参数信号处理信号处理PAK格式格式水平校正水平校正速度、位移速度、位移力曲线力曲线曲线校正曲线校

2、正滤波处理滤波处理波形参数波形参数桩参数桩参数撞击参数撞击参数CASE结果结果F、ZVF-ZV上下上下行波行波位移位移曲线曲线结果暂存结果暂存波形处理波形处理F、ZV拟合切换拟合切换参数分参数分布图布图单元单元参数参数拟合方式拟合方式拟合选项拟合选项约束选项约束选项加权系数加权系数拟合区域拟合区域分层厚分层厚侧阻范围侧阻范围弹限范围弹限范围阻尼范围阻尼范围桩底参数桩底参数侧阻力预估侧阻力预估侧阻下限分布侧阻下限分布桩底桩底参数参数拟合结果拟合结果实测实测F、ZVZVm、ZVc模拟模拟P-S波阻抗分布波阻抗分布摩阻分布摩阻分布荷载传递荷载传递截面力截面力截面速度截面速度截面位移截面位移截面参数截

3、面参数单元数单元数单元埋深单元埋深单元截面单元截面单位侧阻单位侧阻侧阻力侧阻力累积阻力累积阻力单元单元与测点距离与测点距离与桩顶距离与桩顶距离单元侧阻单元侧阻荷载传递荷载传递累积侧阻累积侧阻单位长度侧阻单位长度侧阻单位面积侧阻单位面积侧阻Smith Jc弹限弹限参数平均参数平均桩底参数桩底参数（1） 实测波形受传感器安装、传感器性能影响或多或少有些失真；（2） 分析是基于一维波动理论，而对一些较特殊的桩，如挖孔桩，其反射的波形用一维近似有很大误差；（3） 桩土相互作用模型虽然在作不断改进，但仍难以模拟实际情况。实际桩基中，桩土相互作用不仅与土层特性有关而且还与桩型、施工工艺、锤击速率等有关；如

4、同样的土层在排水、不排水状态下，桩土相互作用模型是不同的，这样，锤击速率高，桩底水处于不排水状态；而锤击速率底或能量小则处于排水状态。（4） 计算采用离散化方法，即将桩体分成很多单元，每个单元上桩侧作用力认为集中于单元底部，这与实际连续体是有差别的；（5）桩材料是非线性粘弹性介质，不同频率成份波传播速度不同，导致波在传播过程发生弥散，即波形状发生畸变。l（1）已知的力学参数只有F（t）、）、ZV（t）曲线，已知条件太少，而模型参数又太多。这种情况与表达式a+b=10无法唯一确定a、b，a、b有多种组合是一个道理；l（2）模型参数相关性。调参数A和调参数B都有类似的计算曲线，从而导致解的不确定；

5、l（3）计算曲线对某些参数的不敏感性，即参数有较大的变化，曲线仅有微小变化。自动拟合是通过目标函数后一步和前一步差值来判断是否终止计算的，终止计算前优化循环步数的微小变化，结果会有较大差异。当人工干预时，更难以通过曲线的变化来把握、控制。 l（a）分段拟合（见桩的动测新技术）；l（b）软件建立数据库，设立专家系统来排除不合理结果；l（c）增加测试参数量，即除了F、V测试之外，还增加其它参数测试；l（d）重锤低击，使桩有较长受载时间、较低的加载速率，减少与动阻力有关参数的影响。l一种是桩土间发生较大塑性位移，土发生破坏，它对应的是通常所指的极限承载力；l另一种形式是桩体发生破坏，属于桩材料破坏强

6、度问题。l缺损桩分析，要将这两种破坏形式区别开来 l(1)桩有一定沉降位移；l(2)相当长时间的维持荷载；l(3)弹性材料、不考虑桩的抗压强度；l(4)桩的长径比能满足一维近似要求 l（1）桩体波阻抗要求均匀；l（2）CASE 模型来源于打桩监测，由于打击过程中，桩测桩土粘性效应，难以很快恢复，不考虑动阻尼的影响桩侧桩土相互作用模型为刚塑性。 ；l（3）动阻力集中于桩底；l（4）动阻尼系数由动静对比或拟合方法确定；l（5）属于正分析方法。CASEl（1）桩体可以是变波阻抗。但波阻抗变化不能影响桩体抗压性能（即在桩土体系破坏之前，桩强度是足够的）、一维近似（最大直径与桩长之比不能太大）；l（2）

7、桩侧、桩底考虑了较复杂的桩土作用模型，如附加质量、辐射阻力等；l（3）桩土作用参数,如阻尼系数，由波形匹配来确定；l（4）属于反分析方法。拟合法拟合法l（1）拟合法采用的桩底模型远比CASE法假设的复杂，除了对桩土破坏模式作了改进，模型还增加辐射阻尼、附加质量等；l（2）拟合法考虑了桩侧动阻力影响，而CASE法没有考虑桩侧动阻尼。对侧阻力影响较大的桩，利用拟合法计算的Jc值，得到的CASE结果会与拟合法结果有很大不同；l（3）受加载速率、桩材料尺寸及材料特性影响，对同一土层，拟合法得到的CASE阻尼系数也可能是不同。l在动荷载作用下，桩体要运动必须克服静阻力、动阻力、惯性力，因此，要使桩体有一

8、定动位移，最大冲击力必须大于极限承载力 l质点速度越小，速度变化率越小，动阻力、惯性力就越小，最大冲击力与极限承载力差距就越小 l对于颗粒比较密实的土层，由于阻尼系数较大，动阻力也较大，最大冲击力与极限承载力差距也相应较大 l在冲击力脉冲一定的情况下，桩截面越大，质点速度越小，动阻力在总阻力比例也越小，对大直径桩极限承载力与最大冲击力差距可能较小 l按规范要求，从传感器安装部位至桩底之间桩体的平均纵波速根据下行波上升沿及上行波的下降沿时差及传感器安装部位至桩底的长度计算； 为了能有效地识别上升沿及下降沿，冲击脉冲起跳要陡，桩底反射波要比较清晰 ；l在上升沿及下降沿无法识别的情况下，可利用峰、峰

9、值来分析 ；由于在某些类型土中，桩底承载力发挥需要一定位移，桩底反射峰值有滞后，用峰、峰值来分析 波速会偏小。l带扩大头桩，桩底反射峰值相对桩底反射起点也会有一定的滞后l高应变测试及分析是基于一维弹性波理论，要求受测桩有一定的长径比，同时要求桩身混凝土材料有一定的抗压强度。l对于广泛使用的挖孔灌注桩，桩一般较短，桩径变化较大，特别是对大直径、大扩大头的挖孔桩，用一维近似分析测试信号会有较大的误差 l1）重锤低击可避免“轻锤高击”产生的应力集中，而应力集中容易使桩身材料产生塑性甚至破坏；l（2）重锤低击荷载脉冲作用时间长，且荷载变化缓慢，可以使桩产生较大的沉降位移； （3）重锤低击使桩土模型更接近静状态下土的特性（排水状态）。这是因为同样的土层在排水、不排水状态下，桩土相互作用模型是不同的，锤击速率高，桩底水