1.一种基于低应变反射波法的大直径摩擦桩材料阻尼测算方法，其特征在于，具体包括以下步骤：S1：构建平面应变模型，平面应变模型中包括大直径摩擦桩、桩底土体、桩侧土体以及由大直径摩擦桩向下延伸至基岩顶面所形成的三维虚土桩，建立大直径摩擦桩桩侧土体和桩底土体的纵向振动控制方程；

S2：基于黏弹性三维轴对称理论，分别针对大直径摩擦桩和三维虚土桩建立纵向振动控制方程；

S3：建立桩侧土‑大直径摩擦桩‑三维虚土桩‑桩底土耦合振动体系的边界条件；

S4：求解步骤S1中大直径摩擦桩桩侧土体和桩底土体的纵向振动控制方程以及步骤S2中大直径摩擦桩和三维虚土桩的纵向振动控制方程，并结合步骤S3中桩侧土‑大直径摩擦桩‑三维虚土桩‑桩底土耦合振动体系的边界条件，计算得到大直径摩擦桩桩顶速度反射波理论曲线；

S5，基于低应变反射波法对指定大直径摩擦桩进行现场测量，得到指定大直径摩擦桩的桩‑土参数和桩顶速度反射波实测曲线；

S6，将采集现场提取的桩‑土参数代入步骤S4的大直径摩擦桩桩顶速度反射波理论曲线中，得到指定大直径摩擦桩的桩顶速度反射波理论曲线，再将指定大直径摩擦桩的桩顶速度反射波理论曲线与步骤S5中测量的桩顶速度反射波实测曲线进行拟合分析，确定指定大直径摩擦桩桩身材料的黏性阻尼系数。

2.根据权利要求1所述的一种基于低应变反射波法的大直径摩擦桩材料阻尼测算方法，其特征在于，所述步骤S1中，大直径摩擦桩桩侧土体和桩底土体的纵向振动控制方程为：式中，t为时间；r为径向坐标； 为土体竖向位移； 为土体的剪切模量； 为土体的黏性阻尼系数； 为土体的密度；j为土体种类，j＝1、2，j＝1表示大直径摩擦桩的桩侧土体，j＝2表示大直径摩擦桩的桩底土体。

3.根据权利要求2所述的一种基于低应变反射波法的大直径摩擦桩材料阻尼测算方法，其特征在于，所述步骤S1中，基于黏弹性三维轴对称理论，综合大直径摩擦桩的桩身材料阻尼，建立大直径摩擦桩纵向振动控制方程，如式(2)所示：P P P

式中，u为大直径摩擦桩的竖向位移；λ 为大直径摩擦桩的拉梅常数，G 为大直径摩擦P P P P P P P P P桩的剪切模量，其中，λ＝Eμ /(1+μ)(1‑2μ)，G＝E /2(1+μ)，E为大直径摩擦桩的弹性模P P P量，μ 为大直径摩擦桩的泊松比；η为大直径摩擦桩的黏性阻尼系数；ρ为大直径摩擦桩的密度；z为竖向坐标；r为径向坐标；t为时间；

基于黏弹性三维轴对称理论建立三维虚土桩纵向振动控制方程，如式(3)所示：TFSP

式中，u 为三维虚土桩的竖向位移； 为三维虚土桩的拉梅常数， 为三维虚土桩的剪切模量，其中， 为三维虚土桩的弹性模量； 为三维虚土桩的泊松比； 为三维虚土桩的黏性阻尼系数； 为三维虚土桩的密度。

4.根据权利要求3所述的一种基于低应变反射波法的大直径摩擦桩材料阻尼测算方法，其特征在于，所述步骤S3中，土体位移在径向无穷远处减小为零：根据桩侧土体与大直径摩擦桩在桩半径处的位移和应力相等，桩底土体与三维虚土桩在桩半径处的位移和应力相等，如式(5)和式(6)所示：P

式中，r0为桩半径；τ 为大直径摩擦桩的剪切模量， 为桩侧土体的TFSP

剪切模量， u 为三维虚土桩的剪切模量，为桩底土体的剪切模量，

得到大直径摩擦桩桩顶的边界条件为：

P

σ|z＝0＝‑p(t)g(r)                           (7)P

式中，σ为大直径摩擦桩的正应力， 为p(t)g(r)为激振锤产生的均布激振力；

大直径摩擦桩桩芯处的竖向位移为有限值，大直径摩擦桩桩芯处的边界条件为：P

u(z,r,t)|r＝0＝有限值                          (8)三维虚土桩在基岩处的竖向位移为零，三维虚土桩桩底的边界条件为：P

u(z,r,t)|r＝0＝有限值                         (9)。

5.根据权利要求4所述的一种基于低应变反射波法的大直径摩擦桩材料阻尼测算方法，其特征在于，所述步骤S4中，具体包括以下步骤：S4.1，求解土体位移；

对公式(1)进行Laplace变换得到：式中， 为 的拉氏变换，ω为激振圆频率，结合S3中桩侧土‑大直径摩擦桩‑三维虚土桩‑桩底土耦合振动体系的边界条件，得到公式(10)的通解为：式中， 为待定系数，K0()为第二类零阶修正贝塞尔函数；

则土体的剪切应力表示为：

式中，K1()为第二类一阶修正贝塞尔函数；

S4.2，对S2中建立的大直径摩擦桩纵向振动控制方程进行Laplace变换并利用分离变量法进行分解，求取大直径摩擦桩的位移；

对公式(2)进行Laplace变换得到：P P

式中，U(z,r,ω)为u(z,r,t)的拉氏变换；

P P P

采用分离变量法，令U＝Z(z)·R(r)，则公式(13)表示为：其中 则得到：

P″ P 2 P

Z (z)‑(α) Z(z)＝0                 (15)P P

基于公式(14)得到α和β之间的关系为：确定公式(15)和公式(16)的通解为：P P P P P

R(r)＝EK0(βr)+FI0(βr)                   (19)P P P P

式中，C、D、E和F均为待定系数；

基于大直径摩擦桩桩芯处的边界条件，分别得到大直径摩擦桩位移、正应力和切应力的基本解为：将公式(11)、(12)、(20)和(22)代入公式(5)中得到：将公式(23)和公式(24)联立可得：P P P P

βI1(βr0)+ζ I0(βr0)＝0                       (25)P P

式中，ζ 为桩土互相作用参数， β为大直径摩擦桩的振动模P

态特征值，β为n个特征值 组成的向量；

基于叠加原理求得大直径摩擦桩的位移解为：式中， 和 均为待定系数， 通过将 代入公式(17)中计算得到；

S4.3，对S2中建立的三维虚土桩纵向振动控制方程进行Laplace变换并利用分离变量法进行分解，求取三维虚土桩的位移；

对公式(3)进行Laplace变换得到：TFSP TFSP

式中，U (z,r,ω)为u (z,r,t)的拉氏变换；

TFSP TFSP TFSP

采用分离变量法，令U ＝Z (z)·R (r)，则公式(27)表示为：其中 则得到：

TFSP″ TFSP 2 TFSP

Z (z)‑(α ) Z (z)＝0                 (29)TFSP TFSP

基于公式(28)得到α 和β 之间的关系为：确定公式(29)和公式(30)的通解为：TFSP TFSP TFSP TFSP TFSPR (r)＝E K0(β r)+F I0(β r)               (33)TFSP TFSP TFSP TFSP式中，C 、D 、E 和F 均为待定系数；

基于三维虚土桩桩底的边界条件，分别得到三维虚土桩位移、正应力和切应力的基本解为：将公式(11)、(12)、(34)和(36)代入公式(6)中得到：将公式(37)和公式(38)联立可得：TFSP TFSP TFSP TFSPβ I1(β r0)+ζ I0(β r0)＝0                   (39)TFSP TFSP

式中，ζ 为桩底土体与三维虚土桩耦合参数， β 为三维虚土桩的TFSP

振动模态特征值，β 为n个特征值 组成的向量；

基于叠加原理求得三维虚土桩的位移解为：TFSP TFSP

式中，C 、D 均为待定系数，

S4.4，基于大直径摩擦桩桩顶的边界条件和三维虚土桩桩底的边界条件，将公式(21)代入公式(7)中、将公式(40)代入公式(9)中，得到：式中，P(ω)为p(t)的拉氏变换，H为基岩上土层的长度；

S4.5，基于贝塞尔函数I0()的正交性，得到：利用公式(45)和公式(46)的正交性，在公式(43)的等式两边分别乘以 的同时再在公式(44)的等式两边分别乘以 并在区间[0,r0]上进行积分，得到：式中，

结合大直径摩擦桩与三维虚土桩界面上的位移和应力连续条件，得到：P

式中，H为大直径摩擦桩的长度；

联立公式(47)～(50)，求解得到大直径摩擦桩位移解中的待定系数 和 为：其中，

求解确定大直径摩擦桩位移和速度的频域解析解为：P P

V(z,r,ω)＝iωU(z,r,ω)                 (56)S4.6，获取大直径摩擦桩的桩顶位移和桩顶速度反射波；

基于大直径摩擦桩位移和速度的频域解析解，利用离散傅里叶逆变换得到大直径摩擦桩桩顶位移及速度的时域半解析解，得到大直径摩擦桩的桩顶位移和桩顶速度反射波理论曲线为：P P

u(z,r,t)＝IFT[U(z,r,ω)]                  (57)式中，IFT为傅里叶逆变换； 为大直径摩擦桩桩顶速度反射波的理论值。

6.根据权利要求1所述的一种基于低应变反射波法的大直径摩擦桩材料阻尼测算方法，其特征在于，所述步骤S5中，所述桩‑土参数包括基岩上土层的长度H、土体的剪切模量P土体的黏性阻尼系数 和土体的密度 以及大直径摩擦桩的半径r0、长度H 、弹性模P P P量E、泊松比μ和密度ρ。

7.根据权利要求1所述的一种基于低应变反射波法的大直径摩擦桩材料阻尼测算方法，其特征在于，所述步骤S5中，选定采集现场提取桩‑土参数，选取检测设备，检测设备包括瞬态激振设备和稳态激振设备，根据指定大直径桩的桩径大小，以指定大直径摩擦桩的顶面中心作为桩心对称设置多个检测点，并在各检测点上安装传感器，再以指定大直径摩擦桩的桩心作为激振点，利用检测设备测量得到指定大直径摩擦桩的桩顶速度反射波实测曲线。

8.根据权利要求7所述的一种基于低应变反射波法的大直径摩擦桩材料阻尼测算方法，其特征在于，根据指定大直径摩擦桩的现场情况和《基桩动测仪》JG/T 3055选取检测设备，检测设备中的瞬态激振设备包括激发宽脉冲和窄脉冲的力锤和锤垫，力锤上设置有力学传感器，稳态激振设备设置为电磁式稳态激振器，扫频范围为10～2000Hz。

9.根据权利要求5所述的一种基于低应变反射波法的大直径摩擦桩材料阻尼测算方法，其特征在于，所述步骤S6中，具体包括以下步骤：S6.1，将采集现场提取的桩‑土参数代入公式(58)中，得到指定大直径摩擦桩的桩顶速度反射波理论曲线，将指定大直径摩擦桩的桩顶速度反射波理论曲线与步骤S5中测量的桩顶速度反射波实测曲线相重合；

S6.2，计算指定大直径摩擦桩的桩顶速度反射波理论曲线与桩顶速度反射波实测曲线的重合度，若指定大直径摩擦桩的桩顶速度反射波理论曲线与测量的桩顶速度反射波实测曲线重合度低于90％，则进入步骤S6.3；若指定大直径摩擦桩的桩顶速度反射波理论曲线与测量的桩顶速度反射波实测曲线重合度不低于90％，则进入步骤S6.4；

P

S6.3，调整指定大直径摩擦桩桩顶速度反射波理论曲线中的黏性阻尼系数η，直至指定大直径摩擦桩的桩顶速度反射波理论曲线与测量的桩顶速度反射波实测曲线重合度不低于90％，进入步骤S6.3；

P

S6.4，根据指定大直径摩擦桩桩顶速度反射波理论曲线中的黏性阻尼系数η确定指定大直径摩擦桩桩身材料的黏性阻尼系数，此时指定大直径摩擦桩桩身材料的黏性阻尼系数P等于指定大直径桩基桩顶速度反射波理论曲线中的黏性阻尼系数η，从而确定了指定大直径摩擦桩桩身材料的黏性阻尼系数。