考慮樁-土間隙的單樁基礎(chǔ)抗震性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-14 10:30
近年來(lái)各國(guó)大地震頻發(fā),給人們帶來(lái)巨大損失,而隨著當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展,人口越來(lái)越集中,建筑物結(jié)構(gòu)體量也愈來(lái)愈大,地震災(zāi)害一旦發(fā)生將帶來(lái)更大破壞。經(jīng)過(guò)地震災(zāi)害事故調(diào)查分析后發(fā)現(xiàn),建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的破壞不容忽視,而樁基礎(chǔ)作為最為廣泛使用的基礎(chǔ)形式,研究其抗震性能,對(duì)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)、破壞機(jī)理的研究具有十分重大意義。在強(qiáng)地震作用過(guò)程中,由于應(yīng)力集中,樁周土將產(chǎn)生較大的非線性應(yīng)力場(chǎng)和位移場(chǎng),導(dǎo)致樁-土界面分離,樁基礎(chǔ)的動(dòng)力響應(yīng),也將呈現(xiàn)強(qiáng)烈的非線性。此時(shí)對(duì)樁基礎(chǔ)、對(duì)土體、對(duì)樁-土接觸的線彈性假設(shè)已不能滿(mǎn)足抗震需求。因此本文將工作重心放在研究地震作用下樁基礎(chǔ)地下部分的工作狀態(tài)、樁周土響應(yīng)以及場(chǎng)地效應(yīng)。本文的主要工作內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)對(duì)當(dāng)前一些國(guó)內(nèi)外樁-土相互作用的研究現(xiàn)狀和發(fā)展做簡(jiǎn)要匯總,并對(duì)各個(gè)樁-土相互作用模型的特點(diǎn)進(jìn)行評(píng)述。(2)對(duì)OpenSees計(jì)算平臺(tái)中樁-土相互作用這一部分進(jìn)行詳細(xì)介紹,包括非線性Winkler地基梁模型、動(dòng)力p-y曲線模型的實(shí)現(xiàn)方法,以及模型所涉及的材料本構(gòu)關(guān)系等。研究結(jié)果表明在OpenSees計(jì)算平臺(tái)上能較好的實(shí)現(xiàn)兩種樁-土相互作用模型。(3)基于OpenSees計(jì)算平臺(tái),...
【文章來(lái)源】:南華大學(xué)湖南省
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
基于樁身彎矩的動(dòng)力p-y曲線示意圖
南華大學(xué)碩士學(xué)位論文2.4.2 動(dòng)力 t-z 單元如下圖 2.9 所示,動(dòng)力 t-z 單元由彈性彈簧和塑性彈簧構(gòu)成,兩部分串聯(lián)。遠(yuǎn)場(chǎng)輻射阻尼也是由彈性彈簧和阻尼器并聯(lián)模擬。動(dòng)力 t-z 單元分為兩個(gè)工作階段:彈性部分(t-ze)和塑性部分(t-zp)。
第2章樁-土相互作用在OpenSees計(jì)算平臺(tái)中的實(shí)現(xiàn)17塑性部分(q-zp)500500()nultultppczqqqqczzz(2.22)其中,qult為q-z單元在加載方向上的極限抗力;在初始塑性加載循環(huán)q0=q,z0p=zp;c是控制初始屈服階段的切線模量;n是控制p-zp曲線形狀的指數(shù)。與動(dòng)力p-y單元不同的是動(dòng)力q-z單元的閉合彈簧(qc-zg)本構(gòu)為簡(jiǎn)單的雙線性彈性彈簧,受壓時(shí)為剛性,而不考慮其受拉剛度(不能承受上拔力)。非線性拖拽彈簧(qd-zg)用來(lái)描述樁尖端的一部分“吸力”,工作原理如下式所描述:50dd0500()2ddultultggzqCqCqqzzz(2.23)式中Cd為最大拖拽力與q-z單元極限抗力的比值;在初始加載循環(huán)時(shí)q0d=qd,z0g=zg。上述公式能夠靈活用于不同的q-z骨架曲線,其中,Vijayvergiya等人建議砂土中c=12.3,n=5.5,Cr=0.3,Reese和O"Neill通過(guò)黏土中的鉆孔樁試驗(yàn)得到c=0.35,n=1.2,Cr=0.2。上述公式能夠通過(guò)改變參數(shù)而適用于不同的t-z骨架曲線。圖2.10動(dòng)力q-z單元2.5自由場(chǎng)土體單元自由場(chǎng)土體是動(dòng)力p-y曲線分析模型中的重要組成部分。當(dāng)做地震動(dòng)力分析時(shí)就必須考慮自由場(chǎng)的濾波作用、峰值放大效應(yīng),對(duì)于樁-土相互作用來(lái)說(shuō),樁基礎(chǔ)受到的激勵(lì)作用
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]樁-土-結(jié)構(gòu)相互作用分析的等效計(jì)算樁長(zhǎng)簡(jiǎn)化模型[J]. 李再先,李小軍,張智. 地震工程與工程振動(dòng). 2019(01)
[2]基于OpenSees的樁-土-橋墩相互作用非線性數(shù)值分析模型[J]. 孫治國(guó),劉亞明,司炳君,石巖. 世界地震工程. 2018(04)
[3]OpenSees中混凝土本構(gòu)模型用于模擬結(jié)構(gòu)滯回性能的對(duì)比[J]. 趙金鋼,杜斌,占玉林,趙凱. 桂林理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[4]沖刷對(duì)樁井基礎(chǔ)水平承載特性影響的試驗(yàn)研究[J]. 何彥承,木林隆,馮昌明,黃茂松. 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2017(S1)
[5]基于OpenSees的RC柱擬靜力數(shù)值分析模型[J]. 卜海峰,胡思康,張耀庭,童康,葉宏偉. 土木工程與管理學(xué)報(bào). 2016(05)
[6]液化場(chǎng)地樁柱式基礎(chǔ)橋梁結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的敏感性分析[J]. 王曉偉,葉愛(ài)君,羅富元. 工程力學(xué). 2016(08)
[7]基于OpenSEES的RC柱擬靜力實(shí)驗(yàn)數(shù)值分析[J]. 王濤,孫嚴(yán),孟麗巖. 黑龍江科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(01)
[8]基于Opensees的樁土動(dòng)力p-y曲線模型研究[J]. 李雨潤(rùn),史精,梁艷,張浩亮. 人民長(zhǎng)江. 2015(23)
[9]考慮接觸及材料雙重非線性的樁基礎(chǔ)橋墩地震反應(yīng)分析[J]. 張永亮,趙繼棟,陳興沖,寧貴霞. 土木工程學(xué)報(bào). 2015(S1)
[10]鉆孔灌注樁施工的注意事項(xiàng)[J]. 張宇. 中國(guó)公路. 2015(01)
博士論文
[1]鐵路橋梁樁基礎(chǔ)抗震設(shè)計(jì)方法研究[D]. 張永亮.蘭州交通大學(xué) 2013
[2]考慮土-結(jié)構(gòu)相互作用體系的參數(shù)識(shí)別和地震反應(yīng)分析[D]. 王滿(mǎn)生.中國(guó)地震局地球物理研究所 2005
[3]地震作用下土—樁—結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用的數(shù)值模擬[D]. 肖曉春.大連理工大學(xué) 2003
碩士論文
[1]考慮間隙的樁—土—結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用數(shù)值分析模型研究[D]. 朱龍.蘭州交通大學(xué) 2016
[2]基于Opensees的樁基橫向動(dòng)力特性數(shù)值模擬研究[D]. 孫偉民.河北工業(yè)大學(xué) 2015
本文編號(hào):3342304
【文章來(lái)源】:南華大學(xué)湖南省
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
基于樁身彎矩的動(dòng)力p-y曲線示意圖
南華大學(xué)碩士學(xué)位論文2.4.2 動(dòng)力 t-z 單元如下圖 2.9 所示,動(dòng)力 t-z 單元由彈性彈簧和塑性彈簧構(gòu)成,兩部分串聯(lián)。遠(yuǎn)場(chǎng)輻射阻尼也是由彈性彈簧和阻尼器并聯(lián)模擬。動(dòng)力 t-z 單元分為兩個(gè)工作階段:彈性部分(t-ze)和塑性部分(t-zp)。
第2章樁-土相互作用在OpenSees計(jì)算平臺(tái)中的實(shí)現(xiàn)17塑性部分(q-zp)500500()nultultppczqqqqczzz(2.22)其中,qult為q-z單元在加載方向上的極限抗力;在初始塑性加載循環(huán)q0=q,z0p=zp;c是控制初始屈服階段的切線模量;n是控制p-zp曲線形狀的指數(shù)。與動(dòng)力p-y單元不同的是動(dòng)力q-z單元的閉合彈簧(qc-zg)本構(gòu)為簡(jiǎn)單的雙線性彈性彈簧,受壓時(shí)為剛性,而不考慮其受拉剛度(不能承受上拔力)。非線性拖拽彈簧(qd-zg)用來(lái)描述樁尖端的一部分“吸力”,工作原理如下式所描述:50dd0500()2ddultultggzqCqCqqzzz(2.23)式中Cd為最大拖拽力與q-z單元極限抗力的比值;在初始加載循環(huán)時(shí)q0d=qd,z0g=zg。上述公式能夠靈活用于不同的q-z骨架曲線,其中,Vijayvergiya等人建議砂土中c=12.3,n=5.5,Cr=0.3,Reese和O"Neill通過(guò)黏土中的鉆孔樁試驗(yàn)得到c=0.35,n=1.2,Cr=0.2。上述公式能夠通過(guò)改變參數(shù)而適用于不同的t-z骨架曲線。圖2.10動(dòng)力q-z單元2.5自由場(chǎng)土體單元自由場(chǎng)土體是動(dòng)力p-y曲線分析模型中的重要組成部分。當(dāng)做地震動(dòng)力分析時(shí)就必須考慮自由場(chǎng)的濾波作用、峰值放大效應(yīng),對(duì)于樁-土相互作用來(lái)說(shuō),樁基礎(chǔ)受到的激勵(lì)作用
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]樁-土-結(jié)構(gòu)相互作用分析的等效計(jì)算樁長(zhǎng)簡(jiǎn)化模型[J]. 李再先,李小軍,張智. 地震工程與工程振動(dòng). 2019(01)
[2]基于OpenSees的樁-土-橋墩相互作用非線性數(shù)值分析模型[J]. 孫治國(guó),劉亞明,司炳君,石巖. 世界地震工程. 2018(04)
[3]OpenSees中混凝土本構(gòu)模型用于模擬結(jié)構(gòu)滯回性能的對(duì)比[J]. 趙金鋼,杜斌,占玉林,趙凱. 桂林理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[4]沖刷對(duì)樁井基礎(chǔ)水平承載特性影響的試驗(yàn)研究[J]. 何彥承,木林隆,馮昌明,黃茂松. 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2017(S1)
[5]基于OpenSees的RC柱擬靜力數(shù)值分析模型[J]. 卜海峰,胡思康,張耀庭,童康,葉宏偉. 土木工程與管理學(xué)報(bào). 2016(05)
[6]液化場(chǎng)地樁柱式基礎(chǔ)橋梁結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的敏感性分析[J]. 王曉偉,葉愛(ài)君,羅富元. 工程力學(xué). 2016(08)
[7]基于OpenSEES的RC柱擬靜力實(shí)驗(yàn)數(shù)值分析[J]. 王濤,孫嚴(yán),孟麗巖. 黑龍江科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(01)
[8]基于Opensees的樁土動(dòng)力p-y曲線模型研究[J]. 李雨潤(rùn),史精,梁艷,張浩亮. 人民長(zhǎng)江. 2015(23)
[9]考慮接觸及材料雙重非線性的樁基礎(chǔ)橋墩地震反應(yīng)分析[J]. 張永亮,趙繼棟,陳興沖,寧貴霞. 土木工程學(xué)報(bào). 2015(S1)
[10]鉆孔灌注樁施工的注意事項(xiàng)[J]. 張宇. 中國(guó)公路. 2015(01)
博士論文
[1]鐵路橋梁樁基礎(chǔ)抗震設(shè)計(jì)方法研究[D]. 張永亮.蘭州交通大學(xué) 2013
[2]考慮土-結(jié)構(gòu)相互作用體系的參數(shù)識(shí)別和地震反應(yīng)分析[D]. 王滿(mǎn)生.中國(guó)地震局地球物理研究所 2005
[3]地震作用下土—樁—結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用的數(shù)值模擬[D]. 肖曉春.大連理工大學(xué) 2003
碩士論文
[1]考慮間隙的樁—土—結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用數(shù)值分析模型研究[D]. 朱龍.蘭州交通大學(xué) 2016
[2]基于Opensees的樁基橫向動(dòng)力特性數(shù)值模擬研究[D]. 孫偉民.河北工業(yè)大學(xué) 2015
本文編號(hào):3342304
本文鏈接:http://sikaile.net/jianzhugongchenglunwen/3342304.html
最近更新
教材專(zhuān)著