4、深層次的誤差——高應(yīng)變的分析理論
高應(yīng)變動力試驗對實測時域波形的分析處理，主要提供了兩種方法：凱司法和實測曲線擬合法，以下作分別論述。
4.1凱司法
凱司法是一種建立在一維應(yīng)力波理論基礎(chǔ)上的具有快速的現(xiàn)場實時結(jié)果的高應(yīng)變動力試樁方法。其誤差主要有以下幾個方面：
4.1.1理論假定的主要誤差
首先，砼是非勻質(zhì)的彈塑性材料并且樁徑越大，與一維彈性體的假定相關(guān)愈遠(yuǎn)。轉(zhuǎn)自:考試網(wǎng) - [Examw.Com]
其次，動阻力并非只來自于樁尖，尤其是以側(cè)摩阻力為主的摩阻樁或端承摩擦樁，情況更是如此。并且，實驗室研究表明：動阻力和樁端運動速度也并非線性相關(guān)。
4.1.2設(shè)定值的選取誤差
①波速的選取
凱斯法求承載力要求樁體內(nèi)縱波的傳播速度值是已知的，波速是關(guān)鍵的，它影響到F和Z兩條曲線的匹配性，對于工程樁(鋼樁除外)，通常情況下無法預(yù)先實測波速值，在樁底反射不明顯的情況下，只能靠動測人員根據(jù)混凝土強度憑經(jīng)驗選取。而波速和混凝土強度之間并無很好的相關(guān)關(guān)系，在樁基動測中，波速除與砼本身因素有關(guān)外，還和諸如沖擊產(chǎn)生的應(yīng)變量級、樁周土性質(zhì)、樁身缺陷及至樁長等都有關(guān)，這使得波速的選取并非輕易而舉。而有些關(guān)于動測的資料給出相應(yīng)于各種強度等級的混凝土波速，一般范圍較大。
而即使樁身反射明顯，用“上升點一上升點”或“峰一峰”方法判定波速，也可能有10%左右的誤差，波速值對力曲線和速度曲線的影響分別是一次方和兩次方關(guān)系，因而它可能給力曲線帶來20%左右的換算誤差。
②凱斯阻尼系數(shù)Jc
Jc完全是一個沒有物理含義的經(jīng)驗系數(shù)，Jc的取值不僅和樁尖土的類型有關(guān)，還和樁周土情況、樁的材料、樁型等等其他因素有關(guān)。Jc的取值是否合理很大程度上依賴于對地質(zhì)情況的了解和地區(qū)性經(jīng)驗，要想準(zhǔn)確取得必須通過動靜對比分析。美國PDI公司提出了凱斯阻尼系數(shù)的建議值和取值范圍(此處略)，但國內(nèi)外已有多種資料提出各地區(qū)的Jc取值范圍，和PDI公司的并不相同。因此，在缺乏地區(qū)性經(jīng)驗條件下盲目地選取或套用Jc值可能將導(dǎo)致很大誤差?？荚囉脮?BR> 4.2實測曲線擬合法
除了上述凱司法中所述的波速誤差的影響外，對實測曲線擬合法還包括其它的誤差來源，筆者以為，其誤差主要有以下兩種：
4.2.1理論模型誤差
從理論模型方面，目前的國內(nèi)外軟件均不完善。公認(rèn)秀的CAPWAPC軟件并沒有考慮土的加工軟化和硬化，從而與密實砂、硬粘土、超固結(jié)土和靈敏粘土等這一類加工軟化性的土和對松砂或正常固結(jié)土等這一類加工硬化性的土的本構(gòu)關(guān)系無法作出更好的表述;此外，CAPWAPC軟件采取了線性的樁尖縫隙模型，這種模型往往只能反映打入式預(yù)制樁的反彈情況。我國編制的曲線擬合程序在靜阻模型上已比CAPWAPC有所改進(jìn)，許多程序在土的靜阻模型上已考慮了土的軟化、硬化性質(zhì)。有的程序還采用了非線性的樁尖縫隙模型，可以更好地反映灌注樁在荷載作用下的沉渣壓縮過程。但是，在動阻力模型方面，所有的曲線擬合程序采用的均是線性粘滯阻尼模型(除了樁尖可選擇Smith阻尼模型外)，這種模型建立的是阻尼力和樁的速度的線性相關(guān)關(guān)系，但實驗室研究表明，阻尼的值和速度隨時間的變化不是呈線性關(guān)系，而Smith阻尼模型雖然體現(xiàn)了一種非線性關(guān)系，但在應(yīng)用中，這種模型與實際情況往往相關(guān)更遠(yuǎn)……
高應(yīng)變動力試驗對實測時域波形的分析處理，主要提供了兩種方法：凱司法和實測曲線擬合法，以下作分別論述。
4.1凱司法
凱司法是一種建立在一維應(yīng)力波理論基礎(chǔ)上的具有快速的現(xiàn)場實時結(jié)果的高應(yīng)變動力試樁方法。其誤差主要有以下幾個方面：
4.1.1理論假定的主要誤差
首先，砼是非勻質(zhì)的彈塑性材料并且樁徑越大，與一維彈性體的假定相關(guān)愈遠(yuǎn)。轉(zhuǎn)自:考試網(wǎng) - [Examw.Com]
其次，動阻力并非只來自于樁尖，尤其是以側(cè)摩阻力為主的摩阻樁或端承摩擦樁，情況更是如此。并且，實驗室研究表明：動阻力和樁端運動速度也并非線性相關(guān)。
4.1.2設(shè)定值的選取誤差
①波速的選取
凱斯法求承載力要求樁體內(nèi)縱波的傳播速度值是已知的，波速是關(guān)鍵的，它影響到F和Z兩條曲線的匹配性，對于工程樁(鋼樁除外)，通常情況下無法預(yù)先實測波速值，在樁底反射不明顯的情況下，只能靠動測人員根據(jù)混凝土強度憑經(jīng)驗選取。而波速和混凝土強度之間并無很好的相關(guān)關(guān)系，在樁基動測中，波速除與砼本身因素有關(guān)外，還和諸如沖擊產(chǎn)生的應(yīng)變量級、樁周土性質(zhì)、樁身缺陷及至樁長等都有關(guān)，這使得波速的選取并非輕易而舉。而有些關(guān)于動測的資料給出相應(yīng)于各種強度等級的混凝土波速，一般范圍較大。
而即使樁身反射明顯，用“上升點一上升點”或“峰一峰”方法判定波速，也可能有10%左右的誤差，波速值對力曲線和速度曲線的影響分別是一次方和兩次方關(guān)系，因而它可能給力曲線帶來20%左右的換算誤差。
②凱斯阻尼系數(shù)Jc
Jc完全是一個沒有物理含義的經(jīng)驗系數(shù)，Jc的取值不僅和樁尖土的類型有關(guān)，還和樁周土情況、樁的材料、樁型等等其他因素有關(guān)。Jc的取值是否合理很大程度上依賴于對地質(zhì)情況的了解和地區(qū)性經(jīng)驗，要想準(zhǔn)確取得必須通過動靜對比分析。美國PDI公司提出了凱斯阻尼系數(shù)的建議值和取值范圍(此處略)，但國內(nèi)外已有多種資料提出各地區(qū)的Jc取值范圍，和PDI公司的并不相同。因此，在缺乏地區(qū)性經(jīng)驗條件下盲目地選取或套用Jc值可能將導(dǎo)致很大誤差?？荚囉脮?BR> 4.2實測曲線擬合法
除了上述凱司法中所述的波速誤差的影響外，對實測曲線擬合法還包括其它的誤差來源，筆者以為，其誤差主要有以下兩種：
4.2.1理論模型誤差
從理論模型方面，目前的國內(nèi)外軟件均不完善。公認(rèn)秀的CAPWAPC軟件并沒有考慮土的加工軟化和硬化，從而與密實砂、硬粘土、超固結(jié)土和靈敏粘土等這一類加工軟化性的土和對松砂或正常固結(jié)土等這一類加工硬化性的土的本構(gòu)關(guān)系無法作出更好的表述;此外，CAPWAPC軟件采取了線性的樁尖縫隙模型，這種模型往往只能反映打入式預(yù)制樁的反彈情況。我國編制的曲線擬合程序在靜阻模型上已比CAPWAPC有所改進(jìn)，許多程序在土的靜阻模型上已考慮了土的軟化、硬化性質(zhì)。有的程序還采用了非線性的樁尖縫隙模型，可以更好地反映灌注樁在荷載作用下的沉渣壓縮過程。但是，在動阻力模型方面，所有的曲線擬合程序采用的均是線性粘滯阻尼模型(除了樁尖可選擇Smith阻尼模型外)，這種模型建立的是阻尼力和樁的速度的線性相關(guān)關(guān)系，但實驗室研究表明，阻尼的值和速度隨時間的變化不是呈線性關(guān)系，而Smith阻尼模型雖然體現(xiàn)了一種非線性關(guān)系，但在應(yīng)用中，這種模型與實際情況往往相關(guān)更遠(yuǎn)……