液化场地桩-土动力相互作用试验p-y曲线影响因素

论文摘要

液化场地桩-土动力相互作用p-y曲线研究在国内刚刚开始,而液化场地桩-土动力相互作用p-y曲线影响因素研究更鲜见文献报道。我国液化场地分布广泛且地震频发,建桥区一般为液化场地,特别是长三角、珠三角、环渤海三大城市群和沿海经济发达区、西北黄土区。历次震害调查表明,地震引起的场地液化是桥梁桩基发生破坏的重要原因之一。由于液化场地桩-土动力相互作用过去研究不足,使得目前该问题成为越来越突出的一个极其重要的工程问题。鉴于上述,本论文以液化场地桩-土动力相互作用振动台试验及数值分析为手段,对液化场地桩基的动力性能、液化场地响应特性及其液化场地桩-土动力相互作用p-y曲线的影响因素分析做一些基础性的研究工作。具体研究内容、研究方法及相应成果如下。1.液化场地桩-土动力相互作用振动台试验。这是本论文的工作基础。目的在于考察液化砂土及桩基的动力性能,为液化场地桩-土体系地震动反应分析准备必要的计算参数,获取部分理论研究的试验依据。采用振动台试验,注重从孔压方面研究液化场地桩的动力响应变化规律,进一步加深了对液化机理的认识。对液化场地桩的动力性能有了较为深入的了解。2.针对振动台试验,采用动力p-y曲线模型模拟桩-土相互作用,建立了液化场地桩-土动力相互作用的分析模型。这是本文的桥梁。目的是进行下一步的液化场地桩-土动力相互作用p-y曲线的参数分析做铺垫。3.液化场地桩-土动力相互作用p-y曲线影响因素分析。这是本文的主要工作。采用建立的数值模型,输入1Hz正弦波,考虑不同孔压比、桩径、上覆粘土厚度、上部结构配重、桩土初始模量比及砂土相对密度等条件,重点从桩侧土反力及桩土相对位移研究了动力p-y曲线的变化规律。本文的研究成果有利于加深对液化场地桩基动力响应的理解,尤其是所做的液化场地桩-土动力相互作用p-y曲线影响因素分析,为建立液化场地p-y曲线积累了基础资料。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景与研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 动力Winkler 地基梁法
• 1.2.2 有限元分析方法
• 1.2.3 液化场地桩－土动力相互作用试验
• 1.3 本文研究主要内容
• 第2章 液化场地桩－土动力相互作用振动台试验
• 2.1 引言
• 2.2 振动台试验
• 2.2.1 地震模拟振动台与土箱选择
• 2.2.2 试验体制作
• 2.2.3 测试仪器标定与布置
• 2.2.4 试验加载方案
• 2.3 试验结果分析
• 2.3.1 桩的弯矩
• 2.3.2 试验结果分析
• 2.4 本章小结
• 第3章 液化场地桩－土动力相互作用p-y 曲线影响因素分析
• 3.1 引言
• 3.2 动力p-y 曲线的建立
• 3.3 液化场地桩－土动力相互作用p-y 曲线特性分析
• 3.4 桩－土动力相互作用分析模型
• 3.4.1 模型建立
• 3.4.2 收敛准则
• 3.4.3 边界条件
• 3.5 数值模型正确性验证与评价
• 3.5.1 场地动力反应
• 3.5.2 桩的动力反应
• 3.6 动力p-y 曲线影响因素的参数分析
• 3.6.1 孔压比
• 3.6.2 桩长细比
• 3.6.3 砂土相对密度
• 3.6.4 上部结构配重
• 3.6.5 桩土初始模量比
• 3.6.6 上覆粘土层厚度
• 3.7 本章小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 致谢