可液化土中群樁作用的室內(nèi)模型試驗(yàn)
本文關(guān)鍵詞:液化場地橋梁樁基礎(chǔ)震害及其抗震研究概述,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
《太原理工大學(xué)》 2012年
可液化土中群樁作用的室內(nèi)模型試驗(yàn)
朱白濤
【摘要】:近年來,全球范圍內(nèi)地震災(zāi)害頻發(fā),造成了大量的人員傷亡和人民財產(chǎn)的損失。地震中房倒屋塌、橋梁斷裂、公路損毀等等這些破壞現(xiàn)象使人們越來越重視各種建(構(gòu))筑物的抗震性能。地震災(zāi)害中的一個常見現(xiàn)象就是土體液化,人們對土體液化早已開始進(jìn)行研究并取得了一些成果。在工程領(lǐng)域,樁基礎(chǔ)因?yàn)橥馏w液化而喪失承載力是一種常見地震破壞現(xiàn)象。目前,樁基礎(chǔ)抗震設(shè)計理論明顯落后于實(shí)際工程的需要,尤其在抗液化設(shè)計方面,還沒有找到適合實(shí)際工程的設(shè)計方法。對于該方面的研究主要集中于室內(nèi)試驗(yàn)和數(shù)值模擬,室內(nèi)試驗(yàn)主要有動三軸試驗(yàn)、離心機(jī)試驗(yàn)和振動臺試驗(yàn)等,且很大程度上依賴于靜力條件下的理論和經(jīng)驗(yàn)。對液化時樁-土在動力作用下的研究目前仍不夠深入。 在對國內(nèi)外相關(guān)研究學(xué)習(xí)和總結(jié)的基礎(chǔ)上,本文依托山西省攻關(guān)項目(地震荷載作用下樁和土體共同作用的試驗(yàn)研究),開展了一系列飽和砂土液化地基中群樁作用的室內(nèi)振動臺模型試驗(yàn)。通過模型振動臺試驗(yàn),研究不同樁間距條件下樁基礎(chǔ)對飽和砂土地基液化性能的改善作用,以及振動過程中基樁端阻力的變化情況。結(jié)果表明: 1.天然地基,在振動開始至土體全面液化過程中,深度越大,超靜孔隙水壓力越大。同一時刻,孔壓比隨深度的增大而減小,孔壓比達(dá)到0.8(土體開始液化)和1(土體完全液化)所用時間隨深度的增加而延長。液化區(qū)域首先出現(xiàn)在淺層土中,隨振動時間增長向下擴(kuò)展,最后導(dǎo)致整個土層液化。 2.3D(D為樁直徑)樁間距群樁基礎(chǔ)處理過的飽和砂土,在振動開始后約12—15s,各層土的超靜孔隙水壓力開始逐漸增大,孔壓比也隨之增大。-5cm,-30cm,-50cm處土體開始液化的時間,比自然場地分別晚10s、9s、10s,完全液化的時間分別晚11s,9s,13s。說明3D樁間距群樁基礎(chǔ)對飽和砂土有一定的加固作用,延緩其振動液化的發(fā)生。 3.3.5D樁間距群樁基礎(chǔ)處理過的飽和砂土,-5cm,-30cm,-50cm處土體開始液化的時間,比自然場地分別晚4s、2s、3s,完全液化的時間分別晚5s,3s,5s。4D樁間距群樁基礎(chǔ)處理過的飽和砂土,-5cm,-30Cmm,-50cm處土體開始液化的時間,比自然場地分別晚2s、1s、1s,完全液化的時問分別晚4s,1s,3s。說明3.5D、4D樁間距群樁基礎(chǔ)對飽和砂土也具有一定的加固作用,但是加固效果不如3D樁間距時那么顯著。 4.將群樁基礎(chǔ)各基樁分為中樁、邊樁①、邊樁②、角樁4種,四種樁在振動過程中,樁底端阻力的變化呈現(xiàn)一定的規(guī)律性,中樁初始階段增長較慢,之后增長速率逐漸加快;角樁則正好相反,而邊樁的變化規(guī)律介于兩者之間。
【關(guān)鍵詞】:
【學(xué)位授予單位】:太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2012
【分類號】:TU473.1
【目錄】:
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