地震作用下的場(chǎng)地液化對(duì)以樁基礎(chǔ)為支撐的建筑物的影響是不容忽視的。然而,由于土體本身的不規(guī)則性、不連續(xù)特性以及樁土之間動(dòng)態(tài)相互作用機(jī)理的復(fù)雜性,目前現(xiàn)行的不同國(guó)家規(guī)范的液化判別方法主要為經(jīng)驗(yàn)性的判別方法,對(duì)液化影響因素考慮不全或考慮的方式不同,因而不同規(guī)范的判別結(jié)果不同,甚至差別很大。準(zhǔn)確的判斷土體液化對(duì)碼頭岸坡及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性至關(guān)重要。因此本文的主要研究工作及結(jié)論如下:(1)總結(jié)整理國(guó)內(nèi)外在地震以及地震液化作用下導(dǎo)致樁基結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞方面的典型案例和相關(guān)研究成果,歸納高樁碼頭在地震作用下的受力模式及常見(jiàn)破壞形式。其中最主要、破壞程度最大的破壞方式是由于液化造成的岸坡變形對(duì)樁基產(chǎn)生較大的水平荷載,從而容易使得樁基礎(chǔ)發(fā)生彎曲破壞或者剪切破壞。(2)建立碼頭結(jié)構(gòu)和岸坡共同作用的數(shù)值模型,在對(duì)實(shí)際工程破壞案例進(jìn)行分析驗(yàn)證模型可靠性后,通過(guò)大量變動(dòng)參數(shù)的數(shù)值計(jì)算,得出了高樁碼頭地基液化影響結(jié)構(gòu)安全性能的主要破壞方式為岸坡側(cè)向變形引起的樁基破壞。(3)對(duì)我國(guó)、美國(guó)、歐洲等國(guó)家抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中地基液化的判別方法及考慮的因素進(jìn)行了分析對(duì)比。通過(guò)與基于地基土體超孔隙水壓力比是否超過(guò)1為液化判斷準(zhǔn)則的數(shù)值模型對(duì)比分析,系統(tǒng)研究我國(guó)、美國(guó)、歐洲等國(guó)家抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中地基液化計(jì)算差異性。(4)通過(guò)實(shí)際工程案例分析研究獲得了地基液化破壞形態(tài)及其對(duì)結(jié)構(gòu)的影響方式。分析發(fā)現(xiàn),采用彈性土體本構(gòu)模型計(jì)算的結(jié)果中樁上的最大彎矩出現(xiàn)在樁頭位置,但是采用彈塑性土體本構(gòu)模型及考慮液化作用的計(jì)算結(jié)果顯示樁的最大彎矩有可能出現(xiàn)在土體下方。通過(guò)塑性土體本構(gòu)模型和液化土體本構(gòu)模型的計(jì)算對(duì)比,結(jié)果表明:與采用彈塑性模型相比,液化土體本構(gòu)模型中土體對(duì)樁基的約束能力有所減弱,且土體的水平剪切力有所加大,所以考慮液化作用的樁體內(nèi)力更大,約束作用點(diǎn)位置更低。相同條件下,相同直徑的樁基結(jié)構(gòu)在地基的液化發(fā)生后對(duì)全直樁結(jié)構(gòu)的位移影響比較大,而對(duì)叉樁結(jié)構(gòu)的位移影響比較小。
【學(xué)位單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：U656.113
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1. 研究背景
        1.1.1. 研究意義
        1.1.2. 地震及地基液化
        1.1.3. 高樁碼頭在地震下的破壞
    1.2. 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1. 地震作用下土體液化的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2. 砂土液化的機(jī)理研究
        1.2.3. 高樁碼頭地震破壞的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3. 本文工作內(nèi)容
    1.4. 本文研究技術(shù)路線
第二章 高樁碼頭結(jié)構(gòu)破壞形式
    2.1. 加州洛馬普列塔地震對(duì)奧克蘭港口的影響
    2.2. 海地地震對(duì)太子港的影響
    2.3. 蘇門(mén)答臘-安達(dá)曼群島地震對(duì)其周?chē)鞲劭诘挠绊?br>        2.3.1. 高樁碼頭破壞
        2.3.2. 其他港口結(jié)構(gòu)破壞
    2.4. 唐山地震對(duì)天津港口的影響
    2.5. 其他地震中高樁碼頭的破壞情況
    2.6. 本章小結(jié)
第三章 砂土液化及其對(duì)高樁碼頭影響分析
    3.1. 工程概況
    3.2. 有限元模型建立
        3.2.1. 建模步驟
        3.2.2. 材料參數(shù)
        3.2.3. 單元選擇
    3.3. 土體本構(gòu)模型
        3.3.1. Finn液化本構(gòu)模型
        3.3.2. Finn模型在FLAC中的實(shí)現(xiàn)
    3.4. 靜態(tài)平衡態(tài)計(jì)算
    3.5. 模型修正
    3.6. 假設(shè)不液化的地震模擬
    3.7. 假設(shè)土壤液化的地震模擬
    3.8. 本章小結(jié)
第四章 國(guó)內(nèi)外抗震規(guī)范地基土液化判別方法
    4.1. 美國(guó)規(guī)范
    4.2. 歐洲規(guī)范
    4.3. 中國(guó)規(guī)范
    4.4. 各國(guó)抗震規(guī)范液化判別公式的比較
    4.5. 計(jì)算實(shí)例
        4.5.1. 按美國(guó)NCEER法判別
        4.5.2. 按歐洲抗震設(shè)計(jì)規(guī)范Eurocode 8 判別
        4.5.3. 按中國(guó)JTS 146—2012《水運(yùn)工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》判別
    4.6. 結(jié)論
    4.7. 本章小結(jié)
第五章 地震液化計(jì)算案例分析
    5.1. 研究模型概述
        5.1.1. 地質(zhì)條件簡(jiǎn)化
        5.1.2. 有限元模型建立
    5.2. 人工地震波生成
        5.2.1. 地震反應(yīng)譜
        5.2.2. 人工地震波合成
    5.3. 一維自由場(chǎng)分析
        5.3.1. 一維自由場(chǎng)分析理論
        5.3.2. 地層地震動(dòng)力響應(yīng)特征
        5.3.3. 地層液化分析判斷
    5.4. 輸入地震波預(yù)處理
        5.4.1. 地震波濾波
        5.4.2. 和基線漂移矯正
    5.5. 地基振動(dòng)計(jì)算結(jié)果分析
        5.5.1. 模型的加載及邊界條件
        5.5.2. 彈性模型計(jì)算結(jié)果
        5.5.3. 考慮塑性變形計(jì)算結(jié)果
        5.5.4. 考慮液化變形計(jì)算結(jié)果
    5.6. 高樁碼頭結(jié)構(gòu)地震計(jì)算結(jié)果分析
        5.6.1. 高樁碼頭結(jié)構(gòu)模型建立
        5.6.2. 彈性地基結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果
        5.6.3. 考慮塑性變形的結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果
        5.6.4. 考慮液化作用的結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果
    5.7. 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1. 主要結(jié)論
    6.2. 未來(lái)研究方向
致謝
參考文獻(xiàn)
在校期間發(fā)表的論著及取得的科研成果

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

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2 劉漢龍,余湘娟;土動(dòng)力學(xué)與巖土地震工程研究進(jìn)展[J];河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1999年01期

3 吳世明,徐攸在;土動(dòng)力學(xué)現(xiàn)狀與發(fā)展[J];巖土工程學(xué)報(bào);1998年03期

本文編號(hào)：2879547