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从能量角度,夯锤下落至地面,通过锤土接触面上的相互作用,使地基土体发生振动和变形,从而将夯锤的势能转变为半无限空间土体的动能与变形能,土的夯实取决于土的塑性体积应变,对夯实有效的冲击能是转换成塑性变形能的那部分能量。
从力的角度,强夯时通过锤土接触产生接触面应力,应力以应力波的形式向地基内部传播。锤土接触面上的作用力是强夯的作用力,其峰值、形状及历程是强夯理论与数值分析的边界条件。地基内部的动应力是地基内部加密的直接原因。因此,研究强夯冲击时的锤士接触面应力与地基内部的动应力分布具有很大的理论与实践意义。
由于土的多孔多相松散特点和强夯的大变形短时间冲击,锤士接触面应力及地基内部动应力的解析是相当困难的。对这一问题的研究, 般是采用简化模型建立接触面应力的简化计算公式,然后将之作为边界条件用于简化理论或数值分析。经过研究,基于不同的假设和模型分别提出了不同的计算公式。对地基内的动应力,理论公式很少,更多则是进行实测和数值分析。不同的锤士接触面应力和接触时间计算公式的计算结果进行对比分析,对地其内部实测和数值分析的动应力峰值进行拟合,并与理论公式进行比较。