悬索桥的抗风抗震技术

悬索桥的抗风抗震技术桥梁抗风技术塔科玛桥的倒塌1879年英国泰桥垮塌等事故，使桥梁技术人员对风的作用格外恐惧，因此，福斯等铁800m的长大悬悲剧却实实在在地发生了。1940117日的前半夜，华盛顿州塔科玛市的海面上刮起了风速19m/s的强风，4发了扭转振动导致了可怕的跨桥事故。悬索桥相比更加的纤细轻松，而且用梁代替了桁架加劲，梁高是跨度的1/350，桥宽和跨度1/72，和以前的悬索桥相比是明显的。“塔科玛悬索桥产生的风振直至破坏是由于桥梁的刚性或刚度缺乏而引起的。承受结实的加劲桁架，悬索桥就不再会摇摆振动，标题是“加劲桁架梁的进展与衰退”。时虽然也像斯坦因曼那样承受中心扣或斜拉索等等方法者是用来应付紧急状况的，说到底，北美抗风对策的实质是桁架和重量。欧洲抗风方式的改进用扁平的翼型断面〔AirfoilorAerofoilSection〕以减小风的作用力或者抑制涡旋的产生。不行置疑的是承受扁平翼型断面加劲梁的概念带来了日后世界长大悬索桥的革命。悬臂板用来做人行道，在这之后，作为英国式悬索桥的加劲梁断面最终诞生了。”加劲梁由桁架向翼型断面箱梁的转变使悬索桥变得更加轻，更加经济了。的作用力，如局部弯曲应力、竖直方向的弯矩、水平面内的弯矩、剪力和扭转力矩等等。因此比限定的构件单纯抵抗某个方向作用力的桁架少用钢材，加劲梁重量削减了，主缆、塔、锚碇也就相应变小了。箱梁的另一个优点是和桁架相比，风的抗力仅为1/3，由于塔顶主缆传来的水平反力是70%的风力而产生的，风的抗力削减至1/3，无疑对塔的设计带来很大的影响”。1981年开头，成为范例的带来世界悬索桥革命的赛文桥却消灭了明显的构造构造问题。并没有根本解决问题。16198216~17年，却已经到达了构造疲乏的极限。这使人感到风行一时的赛文桥存在着某些实质上的缺陷坏的事实，成为了自塔科玛桥垮塌以来最大的大事，桥梁技术人员收到了巨大的冲击。现实的感觉赛文桥已经危在旦夕了，不得不投入2倍半的建设资金进展了补强加固。出嘎啦嘎啦响声的振动。1.3.20世纪末的悬索桥20世纪悬索桥技术进步的过程，最终应写的是跨度1991m的日本明石海峡大桥。毫无疑问，这是20世纪也是人类迄今为止所架设的最大跨度的桥梁。丹麦的大带东桥和日本的明石海峡大桥在西洋和东洋同时施工并顺当建成2020世纪的桥梁工程建设画上了一个完善的句号。但是，这两座巨大的悬索桥，假设不说建设时间的话，一座是翼型断面的加劲梁一座却是桁架加劲梁和带有X型斜杆的钢塔，形成了鲜亮的比照。“2060海峡大桥也不例外，和本四的其他悬索桥一样，是不是表现出一种过时的形式呢？”固然不行能轻易地承受这样的意见：“扁平的单箱梁断面颤振的发振风速较低，只有50~60mm/s，因此虽然提出了几个改进形式的断面，得到了满足设计的基准断面，但是由于桥的教训，在选择加劲梁的断面形式上产生了重大影响。20世纪才真正是长大悬索桥的进展时期，从美国开头的长大悬索桥的建筑技术，60年月之后离开了北美传向了全世界，直至最终在日本架设了跨度近2000m的世界第一的明石海峡大桥。20世纪已经完毕了，从世界上来看，意大利的墨西拿海峡、的桥梁架设打算。究的工程呢？1995117日。日本兵库县南部地震发生时，报纸和电视等闻媒体都报道了架设中的明石海峡大桥移动了约1m当构造物的直下方发生巨大地震时但一般而言，桥梁构造随着跨度的增加，地震的影响却变小，对风的考虑却变得极为重要。1~2s还短的周期处，难以激起固有周期30s左右的超长大悬索桥的共振现象。下表是患病重大风灾的悬索桥一览表，可见风对悬索桥有着怎样的影响。认真看下表，定现象。序号患病风灾的悬索桥一览表桥名 所在国家跨度跨桥时间1干镇修道院桥 英国7918182联合桥 英国13718213纳索桥 德国7518344布莱顿桥 英国7818365蒙特罗斯桥 英国13218386梅奈海峡桥 英国17718397罗奇伯纳德桥 法国19518528威灵桥 美国30918549尼亚加拉——利文斯顿桥 美国317186410尼亚加拉——克利夫顿桥 美国384188911塔科玛桥 美国8531940承受拉索系统的桥型是极为重要课题的超长大悬索桥来说承受拉索系统提高扁平箱梁形式悬索桥颤振临界风速的争论已在活泼的进展。竖断面穿插索方式竖断面穿插索方式是用细的拉索将悬索桥的加劲梁和主缆横向连接以免引起误会。60m/s75m/s但是，当风作用时，加劲梁也会产生面外的静变位，因此，有时可能成为一侧的拉索退出工作而只有另一侧拉索工作的状态，为了解决这个问题，就要对拉索施加相当大的初始拉力，可这样一来，在寻常荷载的反复作用下拉索受到某种损伤的话，台风时就不能有效地工作，的。竖断面穿插索斜断面穿插索方式穿插索时，颤振临界风速为76m/s80m/s。固然，这时的振动分为垂直成分、扭转成分以及面外成分，还要加上桥轴方向成分的耦合，呈现简单的颤振形式。海峡大桥的78m/s。但是单侧拉索工作时，临界风速却大幅下降到551m.s，争论觉察竖断面方式时，应设计成不会消灭单侧有效工作的状况。主缆上穿插索方式也可受到约束，从而提高耦合颤振的临界风速。前的争论假定穿插索通常是两侧都处于有效工作状态态。主缆上穿插索单缆方式杆和加劲梁成三角形的算索桥称为单缆方式，这种形式的悬索桥是1947年首先由莱翁哈特提出的。，设计时必需留意。单主缆悬索桥双缆单鞍座方式两根主缆在主塔四周集束成一根的方式称为双缆单鞍座方式。门型主塔的一般悬索桥，在主塔四周主缆集束成一根而可以承受A型塔，约束了主塔对桥轴方向反相位的振型，因高了耦合颤振的临界风速。悬索——斜拉协作体系悬索桥和斜拉桥的组合方式称为迪辛格方式。是迪辛格1938年在做某做桥的方案必选点。因此近年来，作为超长大悬索桥的一种桥梁形式受到注目。混合双悬臂组合体系林同炎在直布罗陀海峡桥设计中，提出带有斜撑的多跨5000m混合双悬臂组合体系方案。其特点是用双悬臂来支承距桥墩1000m范围内的桥面，以降低主缆的荷载，并起着对3000m跨中局部的支承作用。分析说明，无论是在静力学或动力学方面，5000m跨径均3000m的悬索桥。多跨混合双悬臂组合体系垂直悬索与倾斜拉索组合体系瑞士学者Menn教授提出一种适用于超大跨径桥梁或宽跨比很小的桥梁的构造体系构思。该体系中传统框架式桥塔由带面外斜拉索塔的倒Y形塔柱代替，中心塔柱通过斜拉索支梁通过斜拉索相连，组成了一个稳定的空间体系。竖向荷载主要由垂直悬索系统担当，而桥梁的气动稳定、静风稳定及静力稳定则通过设于加劲梁两侧倾斜的斜拉索体系来保证。假设需要限制加劲梁内的压力，也可以将局部斜拉索地锚，形成局部地锚斜拉体系。垂直悬索与倾斜拉索组合体系分裂型悬索桥方案这种方案主要是为了提高悬索桥的横向稳定性，2个分别的桥面分别悬吊在2个分别的桥塔和缆索系统，并用横向连接系连接2个分别的桥面。日本学者野林国腾曾对跨径1900m的这种悬索桥方案进展了分析，觉察在设计风速下，分裂型悬索桥的扭转角仅为传统1/5,,风洞试验说明这种悬索桥方案也具有良好的气动稳定性。分裂型悬索桥刚性吊杆是为了削减23链架、刚吊架31/3处四周时，能够有效地提高悬索桥的扭转频率，颤振临界风速也可以提高到原来的60%左右。日本学者Iwamoto2500m30.360.642个刚吊架，通过计算也觉察承受刚吊架后构造的颤振临界风速得到了显著的提高。刚性吊杆空气动力学措施边缘风嘴措施动性能就越好。中心开槽措施和分析都显示中心开槽的闭口箱梁的颤振临界风速将得到肯定程度的提高度的增加桥梁的颤振临界风速会连续上升1337m的悬索桥，承受了开槽箱形断面。在Messina海峡桥方案的争论中，理论分析和风洞试验的结果都说明，承受开槽箱形主梁断面，可得到令人满足的抗风性能。分别箱梁方案,即通过分别箱梁间的开放空间增闭口箱梁构造的优点，如空气阻力系数小、涡振性能好等。的。主跨为3300m的墨西拿海峡桥承受以下图a60m3主梁方案，其颤振80m/sb所示的多跨双主梁的悬索3550m5000m276m/s与67m/s。同时，随着箱梁间距离的增大，颤振临界风速随之明显上升。但是，随着开槽宽度的增加，这种解决方案将比传统的单箱梁方案消耗更多的材料，造价更昂贵。3主梁方案

直布罗陀跨海桥的双主梁方案机械措施主要是在加劲梁上安装一些关心装置来增大构造的阻尼并减小作用在构造上的气动力，从而到达提高悬索桥气动稳定性的目的。这种装置主要有2类，一类是阻尼器，，利用作用在掌握面上的气动力来增大构造振动的阻尼理的不同又可分为主动掌握和被动掌握。阻尼器为了间接地提高构造的阻尼，调谐质量阻尼器(TMD)(以下图)在土木构造中得到了广泛的应用。TMD是由质量块、弹簧和阻尼器组成的一个简单的机械装置，是一种不需要能量供给的减振装置其制振减振原理是将主构造的振动能量传递到频率相近的阻尼器上然后加以耗散涡振性能外，结果说明：调质阻尼器可以有效地提高悬索桥的颤振临界风速，而且对于低阻尼钢箱梁的掌握效率比较好。调质阻尼器的优点还在于它的低造价和简便性。调谐质量阻尼器TMD主动掌握措施，a所示。这些掌握面完全与加劲梁分别，，利用主动输入的能量调整掌握面运动的振幅和相位以产生对系统振动起稳定作用的气动力来到达，已有争论中提出了如图b所示的各种掌握方法在主梁的迎风和背风面安装可动板或可动风嘴等。主动掌握原理示意主动掌握方法掌握面主动掌握的优点是几乎可对任意风速都能进展反响掌握抑制颤振发生其缺点是需要致动器、传感器、掌握设备(执行、实现掌握流)和外部能量输入等较简单的掌握系统。此外，承受主动掌握措施需要2～3个并行的工作掌握系统以保证其牢靠性，由于掌握系好的效果，在应用到实际工程之前，必需先考虑其工程可行性。被动掌握措施扭转或垂直振动阻尼，同样也可增加耦合振动阻尼。被动掌握方法分析说明，在主梁上方和背风侧布置翼板，迎风侧和背风侧都布置翼板的方案拿海峡桥的颤振问题，Brown领导的设计组提出了在分别梁根底上，再在主梁上方安装翼板〔其与主梁上的外侧风屏连接在一起〕，由于翼板可对扭转振动与弯曲振动供给格外大的气动阻尼，故该桥的颤振稳定性还有大幅度的提高，100m/s。因此，在墨西拿海峡桥的最终设计中，两种气动措施均被承受。承受掌握面进展被动掌握的方法虽然不像主动方法那样可对任意风速都能解决颤振问题，但这种方法明显更为简便、牢靠，易于为桥梁工程师所承受。桥梁抗震争论进展十余年来，全球发生了屡次破坏极大的地震，如1989LomaPrieta地震，1994年美国Nothridge地震以及1995年日本阪神大地震等，而且损失一次比一次沉重。几次大地震一再显示了桥梁工程遭到破坏的严峻后果要性。大跨度桥梁是交通运输的枢纽工程，投资大，对国民经济有着重大的影响，因此，进展正确有效的抗震设计，确保其抗震安全性具有更加重要的意义。大跨度桥梁抗震设计有用方法“小震不坏，中震可修，大震不倒”的分类设防抗震设计思想已广为承受，也已被有些标准承受。1997年，美国应用技术委员会完成了一个科研工程(ATC-18)，查阅了世界各国的大路工程抗震设计标准，并提出了改进美国大路桥梁抗震设计标准的假设于建议[1]。其中，最主要的建议是要承受两水平的抗震设计方法(two-leveldesignapproach)，即要求构造在两个概率水平的地震作用下，分别到达两个不同的性能标准。现行的日本标准已承受这一方法。可以预见，两水平的抗震设计方法不久将会被各国的抗震设计标准所承受。另一方面，力量设计思想已越来越广泛地被国内外专家学者所承受。力量设计思想要而不利的塑性铰位置或破坏机制(脆性破坏)则要通过供给足够的强度加以避开。本文认为大跨度桥梁的抗震设计应分两个阶段进展：(1)在方案设计阶段进展抗震概念设计，选择一个较抱负的抗震构造体系；(2)在初步或技术设计阶段进展延性抗震设计，并依据力量设计思想进展抗震力量验算，必要时要进展减隔震设计提高构造的抗震力量。抗震概念设计

大跨度桥梁抗震设计方法地震灾难告知我们：对构造抗震设计来说，“概念设计”(ConceptualDesign)比“计算设计”(NumericalDesign)更为重要。由于地震惊的不确定性和简单性，再加上构造计算模型的假定与实际状况的差异，使“计算设计”很难有效地掌握构造的抗震性能。因而，不能完全依靠“计算”。构造抗震性能的打算因素是良好的“概念设计”。因此，在桥梁的方案设计阶段，不能仅仅依据功能要求和静力分析就打算方案的取舍，还应考虑桥梁的抗震性能，尽可能选择良好的抗震构造体系。在进展抗震概念设计时，特别要重视上、下部构造连接部位的设计，桥墩形式的选取，过渡孔处连接部位的设计，以及塑性铰预期部位的选择。为了保证所选定的构造体系在桥址的场地条件下确实是良好的抗震体系分析(动力特性分析和地震反响估算)，然后结合构造设计分析构造的抗震薄弱部位，并进一步分析是否能通过配筋或构造设计保证这些部位的抗震安全性判抗震构造体系的优劣，打算是否要修改设计方案。延性抗震设计桥梁的延性抗震设计应分两个阶段进展：1)对于预期会消灭塑性铰的部位进展认真的配筋设计；2)对整个桥梁构造进展抗震力量分析验算，确保其抗震安全性。这两个阶段可(或者进展减、隔震设计以减小地震反响)。大跨径桥梁地震反响分析争论目前关于大跨度大路梁桥的地震反响分析，值得重视的问题有：(1)构造非线性地震反响分析的理论争论；(2)地震波传播过程中的多点激振效应分析；(3)桩-土-构造-水体系相互作用分析。构造非线性地震反响分析的计算理论争论大跨度构造的非线性分析可分为材料非线性(物理非线性或弹塑性)和几何非线性。一般状况下，构造的几何非线性分析可通过考虑所谓的P-Δ效应(即由于重力作用和水平位移相互影响而产生的构造附加反响)来进展(仅考虑初应力矩阵[K0])Nazmy等分析了大跨度斜拉桥构造在地震作用下可能产生的几何非线性效应，如斜拉索的大变形效应、主梁与桥塔的P-效应以及构造大位移的影响，推导出了构造刚度矩阵并承受逐步积分法计算了构造的非线Nazmy335.5m和671m两种双塔双El-Centro600m更由于问题的简单性。所以国内外很多学者针对后者开展了大量的争论工作。和试验争论并取得了相应的争论成果的平面弹塑性地震反响分析模型上，然而当构造型式接近空间体系时，由于地震惊具有的多维性，构造的地震反响也将是空间的，当构造在猛烈地震作用下进入弹塑性阶段时，空间塑性耦合效应将对构造的抗震性能产生较大的影响。围绕构造的空间弹塑性地震反响分果可以分为屈服面模型和多弹簧模型。屈服面模型是以弹塑性力学中的塑性势理论为根底，利用了塑性变形与势函数的正交线型恢复力模型在多维空间的推广计算机耗时较多，且对于钢筋混凝土构件来说在具体应用时仍有很多问题有待于进一步研的假定为：钢筋混凝土单元具有通常抱负弹塑性单元的M-φ关系，塑性铰发生在单元两端节点处，不考虑塑性铰区长度，梁单元屈服面是P-M-M之间的屈服面，不考虑Q，Q和x y x yT[4]争论了在任意加载路径下双轴弯曲和Mroz硬化规章，将二维退化三折线型滞回规章扩展成三维规章，提出了三维截面变形恢复力模型和三维钢筋粘结滑移恢复力模型q，并且考虑了反向加载时的刚度退化，理论计算与试验结果符合良好。多弹簧模型是Lai型可以看作是纤维模型的简化，与纤维模型相比，多弹簧模型的计算工作量削减了很多，但如何合理确定各个弹簧的滞回性能仍有待于进一步争论。PowellChencTakizawa的二维串联塑性铰粱单元模型上，直接借用钢筋材料的Mroz塑性理论，进展了三维多弹簧粱单元模型，承受了包括两向弯矩、轴力和扭矩在内的三维屈服函数。大路梁桥的构件截面通常承受的都是箱形或工字形组合截面梁元模型分析这类构造既提高了计算精度又限制了计算工作量保持在通常的量级构造力学的经典理论根底是符拉索夫和乌曼斯基创立的Sakimoto等开口薄壁杆件和Komatsu(闭口薄壁杆件)争论了薄壁杆系构造的非线性静力和动力计算问题，建立了相应的B1andford[10]和修行稔[11-13]，承受了简化的薄壁杆件单元的一种有效途径。地震波传播过程中的多点激振效应一般状况下大跨度大路梁桥构造的地震反响分析是假定全部桥墩墩底的地面运动是一致的。而实际上，由于地震机制、地震波的传播特征、地形地质构造的不同，使得入射地震间的变化在大跨度大路梁桥中引起的多点激振效应进展争论是很有意义的。平衡方程。首先在惯性参照系中建立构造振动的以确定位移表达的动力平衡方程为bM b

C

K

K y

F

(1)

Mabya

Caa

Caba

Kaa

Kabya

aba

bb b

bb

Fbba 其中下标a表示构造中的自由节点，bbba a

表示作用在构造上的外力向量，Fb

表示作用在支座处的外力向量。将构造的位移反响分为相对动力项d和拟静力项s，即

y Ud ya aa (2)bby 0 ybb将式(2)代入式(1)并开放，故，关于构造体系非支承节点有M

Ud(M

M [R])

C [R])F

(3)aa a aa

aa

ab

b ab aa b a的[R]称为影响矩阵，即RK1K (4)aa ab以上是Penzien和clough建立的多自由度体系考虑地震波多点输入时的动力平衡微分方程及其求解方法，它通过所谓的影响矩阵[R]实现了地震波的多点输入算法，这种方法后来(1)相比，式(3)的优点是很明显的，即影响矩阵[R]概念的引入使得式(3)的形式与同步激振的动力平衡方程的形式完全一样，这为计算机编程供给了极大的便利，而式(1)的形式则相反，它不但形式简单，而且实际计算中会有很多困难而难以求解。式(3)的推导有如下五个特点：1)系来建立体系的动力平衡方程，用总位移表示各节点的运动，2)将总位移分解为拟静力项s和相对动力项d于相对动力反响项(方程(3)的解答)与拟静力反响项(由计算影响矩阵和多点输入地震波的加速度，速度和位移记录序列得出)之和；3)在非支承点的动力方程中，令全部动力重量均等力重量的运动方程，4)在将式(2)代入式(1)并开放后可得到关于支承点的运动方程，由此可以求得支承点的反力F(t)；5)当[R]＝[I]时式(3)退化为同步激振状况下的动力平衡方程，因b此式(3)代表了一般形式的构造动力平衡方程。通常状况下，式(3)还可以简化，如对于集中质量体系，无视构造与支座的阻尼耦联(假设地面运动的速度记录，不无视阻尼耦联也完全可以求解。一般认为，考虑这种耦联效应对构造的反响影响较小，通常可以无视不计)，就成了众所周知的形式，即M

UdM

[R]U (5)aa a aa

aa

aa b其中，U就是输入构造的地震加速度记录序列。b对于线弹性分析来讲，由于[R]在整个时域内均保持不变，所以求解式(5)比较简洁；对于非线性分析来讲，由于[R]的计算方法和所承受的构造体系非线性分析模型有关并且消耗机时太多，故在进展构造多点激振效应的非线性分析时，都引入了假定，即影响矩阵[R]在整个时城内均保持常量而不受构造刚度转变的影响。所以从本质上看，目前全部的多点激振效应分析都仍局限于线弹性分析或准非线性分析。Nazmy等在分析斜拉桥空间几何非线释了上述做法的合理性，即[R]表达式中[Kaa

]-1和[Kab

]相乘的结果可以抵消非线性性质引起的[R]在整个时域内的变化，并且影响矩阵[R]是正规化矩阵，即它的最大元素仅是单位值。Abdel-Ghaffar用频域分析法和拟静力位移的概念争论了金门大桥受多点激振作用时的反响，指出金门大桥同步激振并不代表最不利的地震辅入。Abdel-Ghaffar在争论了斜拉桥径．项海帆[17]对天津永和斜拉桥进展了考虑行波效应的地震反响分析，指出对于漂移体系的斜拉桥而盲，考虑行波效应是有利的．Nazmy等争论了大跨度斜拉桥三维构造体系考虑几何非线性和多点辅入地震波的地震反响分析问题(影响矩阵[R]的计算中承受在整个时域内均保持常量而不受构造刚度转变的影响的假设)，并利用自己的争论结果对主跨分别为335.5m671mEl-Centro座的大路梁桥考虑多点激振的地震反响分析方法进展了争论远小于非同步激振的反响值，实际构造的抗震设计应当考虑多点激振效应。综上所述，大跨度大路梁桥的多点激振效应分析是一个格外简单的计算问题，对于不同类型的桥梁构造体系可能有着截然不同的计算结果，因此实际工程中只能针对具体桥梁构造进展具体的计算分析；迄今为止，有关争论根本上仅局限于线弹性体系的多点激振效应分析或准非线性分析。随着大跨度大路梁桥构造弹塑性地震反响分析和构造减隔震技术的进展与应用，桥梁构造的延性抗震和各种耗能装置在考虑多点激振的地震反响分析中所起的作用将会成为一个重要的争论课题。桩-土-构造-水体系的相互作用-土-构造(-水体系)的相互作用是目前为数最多的-土-构造-值计算方法。而最常用的数值计算方法是有限元法。在有限元法中，常用的有所谓的质量-弹簧-阻尼器模型(Winkler地基梁法)和一般有限元模型。PenzienmI应用质量-弹簧-阻尼器三元件模型对桩基大路梁桥进展了动力分析，该方法假定土介质在水平面上无限伸展，且土层厚度保持不变，依据土层的厚度对桩-土体系进展离，当桩身较长、土质较硬时，考虑桩-土-构造相互作用对梁桥的影响才显著。范立础在分析唐山滦河大桥的地震震害时，承受了考虑桩-土构造相互作用的单墩模型，其中构造构件的恢复力模型按Clough其刚度数值按m法计算得到并在整个时域内保持恒定(线弹性)，各水平土弹簧与地基连接；刘光栋等利用上述模型争论了桩-土-述模型争论了桥梁构造的空间非线性地震反响分析问题(-土体系中承受线弹性弹簧单元)，利用所编制的程序NSRAP对上海南浦大桥双塔双索面组合体系斜拉桥进展了纵向地震反响分析。胡世德等利用上述程序对江阴长江大路大桥——l385m跨度的悬索桥进展了纵向地震反响分析，其中群桩之间承受了以线性土弹簧连接的力学模-土-构造相互作用的地震反应进展了争论，并利用所编制的NERAP程序对三门峡黄河大路大桥进展了地震反响分析，得到了相应的计算成果。其中所建立的桩-构造相互作用体系的地震辅入是基于掩盖场地土入加速度记录。由于大跨度大路梁桥构造的桥墩通常均处于水的包围之中和构造物一起运动，该局部水的惯性力应等于实际的动水压力，故单位长度上水的附加质量为mP ky h

g (6)其中，Py为作用于墩身的动水压力，可依据流体力学理论由计算得到。应用虚位移原理可求出等效节点惯性力，进而可求得水的附加质量为meHNTmNdy (7)0N是形函数，m

是单元e上水的附加质量矩阵。在利用质弹阻理论进展桩-土-入