格柵式地下連續(xù)墻橋梁基礎(chǔ)與土的動(dòng)力相互作用數(shù)值模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-09 05:19
震害調(diào)查表明,地震作用下場(chǎng)地液化引起的側(cè)向大變形對(duì)橋梁基礎(chǔ)造成嚴(yán)重的破壞,也是導(dǎo)致橋梁震害的最主要原因。格柵式地下連續(xù)墻作為一種新型的抗液化橋梁基礎(chǔ),為解決這一問(wèn)題提供了新的途徑。格柵式地下連續(xù)墻基礎(chǔ)在地震作用下與土的動(dòng)力相互作用機(jī)理尚不明確。因此,對(duì)液化場(chǎng)地格柵式地下連續(xù)墻基礎(chǔ)與土的動(dòng)力相互作用研究非常重要。本文基于傾斜可液化場(chǎng)地矩形閉合型地下連續(xù)墻離心機(jī)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)的成果,對(duì)格柵式地下連續(xù)墻基礎(chǔ)與土的動(dòng)力相互作用開(kāi)展了數(shù)值模擬研究,深入分析了格柵式地下連續(xù)墻與土的動(dòng)力相互作用規(guī)律。主要取得了以下成果:(1)針對(duì)離心機(jī)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn),基于OpenSees有限元數(shù)值模擬平臺(tái),對(duì)墻體采用基于歐拉-伯努利梁理論建立的梁-柱單元、飽和砂土采用多屈服面塑性本構(gòu)模型、墻-土接觸采用可以考慮液化影響的接觸面,建立了試驗(yàn)受控條件下傾斜可液化場(chǎng)地格柵式地下連續(xù)墻-土動(dòng)力相互作用的二維有限元分析模型;進(jìn)一步將數(shù)值計(jì)算得到的加速度、孔隙水壓力、基礎(chǔ)沉降和水平位移等數(shù)據(jù),與離心機(jī)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,驗(yàn)證了所建立的有限元分析模型的正確性和可靠性。(2)基于上述驗(yàn)證的數(shù)值分析模型,在數(shù)值計(jì)算中,以基...
【文章來(lái)源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
砂土液化導(dǎo)致的橋梁震害
西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 第 2 頁(yè)快速下降。如果土體中的水來(lái)不及排出,將會(huì)產(chǎn)生很高的超孔隙水壓力,導(dǎo)致土顆粒間的摩擦減小,有效應(yīng)力減小,當(dāng)有效應(yīng)力全部消失時(shí),土體達(dá)到液化狀態(tài)(如圖 1-2),從而導(dǎo)致地裂縫、錯(cuò)位、滑坡、不均勻沉降等地基失穩(wěn)現(xiàn)象,對(duì)其上建筑物造成極大危害。
(a)液化前 (b)孔隙水壓力上升 (c)液化后圖 1-2 砂土液化示意圖[8]近年來(lái),在“一帶一路”建設(shè)的大背景下,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)獲得迅猛發(fā)展,樁基礎(chǔ)被廣泛運(yùn)用于各種大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中,然而,大量的震后調(diào)查資料顯示,地基液化會(huì)導(dǎo)致樁基發(fā)生“屈曲失穩(wěn)”或“強(qiáng)度破壞”,從而導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)的破壞,液化土體的側(cè)向擴(kuò)展更會(huì)加重基礎(chǔ)及其上部結(jié)構(gòu)的破壞。劉惠珊等[9]對(duì) 1995 年日本阪神地震中樁基礎(chǔ)的震害類(lèi)型、原因等進(jìn)行了廣泛考查與分析,總結(jié)出液化地基中樁基的震害表現(xiàn)形式主要為:土體的側(cè)向擴(kuò)展產(chǎn)生的側(cè)向壓力導(dǎo)致樁身在液化層底部和液化層中部發(fā)生剪壞或彎曲破壞,如圖 1-3(a);樁頂嵌固的破壞,如圖 1-3(b);上部結(jié)構(gòu)因樁身折斷而產(chǎn)生不同程度的不均勻沉降,如圖 1-3(c)。格柵式地下連續(xù)墻作為一種新型的基礎(chǔ),具有良好的抗液化性能,為解決上述問(wèn)題提供了新的途徑。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]傾斜可液化場(chǎng)地中矩形閉合型地下連續(xù)墻橋梁基礎(chǔ)動(dòng)力特性研究[J]. 李艷,程謙恭,張建磊,呂波,王玉峰,謝尚英. 巖土工程學(xué)報(bào). 2019(05)
[2]CDM格柵復(fù)合黏土地基地震反應(yīng)離心試驗(yàn)研究[J]. 王永志,Mohammad Khosravi,Daniel W.Wilson,王海,田村修次,王體強(qiáng). 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2018(10)
[3]三種原狀土動(dòng)力特性試驗(yàn)研究[J]. 張雨廷,黃斌,張爽,傅旭東. 人民長(zhǎng)江. 2018(08)
[4]斜坡基樁p-y曲線(xiàn)及水平承載計(jì)算方法研究[J]. 尹平保,聶道流,楊朝暉,賀煒,賈文文. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2018(04)
[5]土-框架結(jié)構(gòu)相互作用振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)數(shù)值模擬[J]. 康帥,樓夢(mèng)麟,王永鋒,董正方. 河南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(05)
[6]軟土震陷研究現(xiàn)狀與展望[J]. 辜俊儒,李平,周春澍. 防災(zāi)科技學(xué)院學(xué)報(bào). 2017(02)
[7]基于OpenSees的鋼筋混凝土橋墩抗震數(shù)值分析模型[J]. 孫治國(guó),華承俊,靳建楠,王東升. 世界地震工程. 2016(01)
[8]基于接觸面參數(shù)反演的格柵式地下連續(xù)墻橋梁基礎(chǔ)豎向承載特性數(shù)值分析[J]. 吳九江,文華,程謙恭,張建磊,李艷. 巖土工程學(xué)報(bào). 2016(08)
[9]基于ADINA的樁土相互作用分析[J]. 崔春義,孟坤,程學(xué)磊,楊剛. 地震研究. 2016(01)
[10]格柵式地下連續(xù)墻豎向載荷模型試驗(yàn)研究[J]. 吳九江,程謙恭,文華,曹建磊,張建磊. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2015(12)
博士論文
[1]液化側(cè)向擴(kuò)展場(chǎng)地樁—土體系地震模擬反應(yīng)分析[D]. 蘇雷.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]軟土地基中格柵式地下連續(xù)墻橋梁基礎(chǔ)豎向承載性狀研究[D]. 吳九江.西南交通大學(xué) 2015
[3]強(qiáng)震下液化場(chǎng)地土-橋梁樁相互作用研究[D]. 高霞.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[4]可液化場(chǎng)地橋梁樁基地震反應(yīng)分析與簡(jiǎn)化分析方法研究[D]. 徐鵬舉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[5]濕陷性黃土地基中矩形閉合型地下連續(xù)墻橋梁基礎(chǔ)負(fù)摩阻力作用機(jī)理研究[D]. 文華.西南交通大學(xué) 2008
碩士論文
[1]液化場(chǎng)地橋梁群樁基地震反應(yīng)影響因素分析[D]. 王東洋.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]地震液化場(chǎng)地側(cè)移作用下樁基破壞數(shù)值分析研究[D]. 張曉.山東建筑大學(xué) 2014
[3]液化場(chǎng)地樁-土動(dòng)力相互作用試驗(yàn)p-y曲線(xiàn)影響因素[D]. 張勇強(qiáng).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[4]可液化土的地震液化試驗(yàn)及數(shù)值模擬研究[D]. 莊之敬.同濟(jì)大學(xué) 2008
本文編號(hào):3126996
【文章來(lái)源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
砂土液化導(dǎo)致的橋梁震害
西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 第 2 頁(yè)快速下降。如果土體中的水來(lái)不及排出,將會(huì)產(chǎn)生很高的超孔隙水壓力,導(dǎo)致土顆粒間的摩擦減小,有效應(yīng)力減小,當(dāng)有效應(yīng)力全部消失時(shí),土體達(dá)到液化狀態(tài)(如圖 1-2),從而導(dǎo)致地裂縫、錯(cuò)位、滑坡、不均勻沉降等地基失穩(wěn)現(xiàn)象,對(duì)其上建筑物造成極大危害。
(a)液化前 (b)孔隙水壓力上升 (c)液化后圖 1-2 砂土液化示意圖[8]近年來(lái),在“一帶一路”建設(shè)的大背景下,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)獲得迅猛發(fā)展,樁基礎(chǔ)被廣泛運(yùn)用于各種大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中,然而,大量的震后調(diào)查資料顯示,地基液化會(huì)導(dǎo)致樁基發(fā)生“屈曲失穩(wěn)”或“強(qiáng)度破壞”,從而導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)的破壞,液化土體的側(cè)向擴(kuò)展更會(huì)加重基礎(chǔ)及其上部結(jié)構(gòu)的破壞。劉惠珊等[9]對(duì) 1995 年日本阪神地震中樁基礎(chǔ)的震害類(lèi)型、原因等進(jìn)行了廣泛考查與分析,總結(jié)出液化地基中樁基的震害表現(xiàn)形式主要為:土體的側(cè)向擴(kuò)展產(chǎn)生的側(cè)向壓力導(dǎo)致樁身在液化層底部和液化層中部發(fā)生剪壞或彎曲破壞,如圖 1-3(a);樁頂嵌固的破壞,如圖 1-3(b);上部結(jié)構(gòu)因樁身折斷而產(chǎn)生不同程度的不均勻沉降,如圖 1-3(c)。格柵式地下連續(xù)墻作為一種新型的基礎(chǔ),具有良好的抗液化性能,為解決上述問(wèn)題提供了新的途徑。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]傾斜可液化場(chǎng)地中矩形閉合型地下連續(xù)墻橋梁基礎(chǔ)動(dòng)力特性研究[J]. 李艷,程謙恭,張建磊,呂波,王玉峰,謝尚英. 巖土工程學(xué)報(bào). 2019(05)
[2]CDM格柵復(fù)合黏土地基地震反應(yīng)離心試驗(yàn)研究[J]. 王永志,Mohammad Khosravi,Daniel W.Wilson,王海,田村修次,王體強(qiáng). 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2018(10)
[3]三種原狀土動(dòng)力特性試驗(yàn)研究[J]. 張雨廷,黃斌,張爽,傅旭東. 人民長(zhǎng)江. 2018(08)
[4]斜坡基樁p-y曲線(xiàn)及水平承載計(jì)算方法研究[J]. 尹平保,聶道流,楊朝暉,賀煒,賈文文. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2018(04)
[5]土-框架結(jié)構(gòu)相互作用振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)數(shù)值模擬[J]. 康帥,樓夢(mèng)麟,王永鋒,董正方. 河南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(05)
[6]軟土震陷研究現(xiàn)狀與展望[J]. 辜俊儒,李平,周春澍. 防災(zāi)科技學(xué)院學(xué)報(bào). 2017(02)
[7]基于OpenSees的鋼筋混凝土橋墩抗震數(shù)值分析模型[J]. 孫治國(guó),華承俊,靳建楠,王東升. 世界地震工程. 2016(01)
[8]基于接觸面參數(shù)反演的格柵式地下連續(xù)墻橋梁基礎(chǔ)豎向承載特性數(shù)值分析[J]. 吳九江,文華,程謙恭,張建磊,李艷. 巖土工程學(xué)報(bào). 2016(08)
[9]基于ADINA的樁土相互作用分析[J]. 崔春義,孟坤,程學(xué)磊,楊剛. 地震研究. 2016(01)
[10]格柵式地下連續(xù)墻豎向載荷模型試驗(yàn)研究[J]. 吳九江,程謙恭,文華,曹建磊,張建磊. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2015(12)
博士論文
[1]液化側(cè)向擴(kuò)展場(chǎng)地樁—土體系地震模擬反應(yīng)分析[D]. 蘇雷.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]軟土地基中格柵式地下連續(xù)墻橋梁基礎(chǔ)豎向承載性狀研究[D]. 吳九江.西南交通大學(xué) 2015
[3]強(qiáng)震下液化場(chǎng)地土-橋梁樁相互作用研究[D]. 高霞.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[4]可液化場(chǎng)地橋梁樁基地震反應(yīng)分析與簡(jiǎn)化分析方法研究[D]. 徐鵬舉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[5]濕陷性黃土地基中矩形閉合型地下連續(xù)墻橋梁基礎(chǔ)負(fù)摩阻力作用機(jī)理研究[D]. 文華.西南交通大學(xué) 2008
碩士論文
[1]液化場(chǎng)地橋梁群樁基地震反應(yīng)影響因素分析[D]. 王東洋.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]地震液化場(chǎng)地側(cè)移作用下樁基破壞數(shù)值分析研究[D]. 張曉.山東建筑大學(xué) 2014
[3]液化場(chǎng)地樁-土動(dòng)力相互作用試驗(yàn)p-y曲線(xiàn)影響因素[D]. 張勇強(qiáng).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[4]可液化土的地震液化試驗(yàn)及數(shù)值模擬研究[D]. 莊之敬.同濟(jì)大學(xué) 2008
本文編號(hào):3126996
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