飽和軟土地區(qū)防汛墻抗震穩(wěn)定性研究.pdf

1、目前黃浦江潮位已大大高于地面,從而使防汛墻已成為上海市抗洪減災(zāi)的生命線工程,因此在市區(qū)地震設(shè)防烈度由Ⅵ度提高到Ⅶ度后,極有必要結(jié)合地質(zhì)條件對(duì)其抗震穩(wěn)定性開展研究.本文以對(duì)上海市區(qū)重要部位防汛墻段抗震能力進(jìn)行評(píng)估為背景,在綜合考慮各類因素影響的基礎(chǔ)上,從理論分析、數(shù)值模擬及材性試驗(yàn)入手,對(duì)防汛墻抗震穩(wěn)定性的評(píng)估建立分析理論與方法,并對(duì)典型重要部位的防汛墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震穩(wěn)定性分析.本文進(jìn)行的研究工作及取得的創(chuàng)新成果主要包括:(1)在考慮水-土

2、-結(jié)構(gòu)的動(dòng)力相互作用的基礎(chǔ)上,采用粘彈塑性模型、彈塑性梁?jiǎn)卧皫мD(zhuǎn)動(dòng)自由度的接觸面單元分別模擬飽和軟粘土、鋼筋砼構(gòu)件及土-結(jié)構(gòu)間接觸面的力學(xué)特性,建立了飽和軟土地區(qū)防汛墻結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)時(shí)程分析的計(jì)算模型及其求解方法,使可較為全面地模擬結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的非線性效應(yīng);(2)在防汛墻結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)時(shí)程分析的基礎(chǔ)上,根據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力的計(jì)算結(jié)果,建立了檢驗(yàn)構(gòu)件抗震承載能力的計(jì)算方法,并通過理論研究對(duì)應(yīng)用較廣的板樁L型防汛墻結(jié)構(gòu)建立了簡(jiǎn)化算法;(3)采用動(dòng)態(tài)規(guī)

3、劃法搜索靜力狀態(tài)下結(jié)構(gòu)體系的臨界滑移面,將之用于結(jié)構(gòu)的動(dòng)力分析中,建立了檢驗(yàn)防汛墻結(jié)構(gòu)整體抗震穩(wěn)定性的計(jì)算方法,并通過對(duì)比分析確定了其簡(jiǎn)化算法.(4)通過資料調(diào)查及試驗(yàn)研究,全面討論了環(huán)境因素的作用效應(yīng)及含水量對(duì)墻體材料特性的影響,并根據(jù)墻體材料強(qiáng)度的檢測(cè)結(jié)果,結(jié)合其服役年限,研究了墻體材料強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律,為評(píng)估防汛墻結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的抗震穩(wěn)定性提供了試驗(yàn)依據(jù);(5)利用建立的分析理論與方法,對(duì)上海地區(qū)兩類典型防汛墻結(jié)構(gòu)的抗震穩(wěn)