土液化橫向擴(kuò)展中的樁土相互作用分析.pdf

1、強(qiáng)震中，液化土體在重力作用下往往發(fā)生水平擴(kuò)展流動(dòng)，這種變形通常是巨大和永久的，因此也對(duì)液化區(qū)域內(nèi)公路、鐵路、橋梁、碼頭、堤壩、房屋、地下結(jié)構(gòu)與生命線工程造成嚴(yán)重的破壞，是地震災(zāi)害的主要形式之一。液化土的橫向擴(kuò)展對(duì)樁基礎(chǔ)造成的破壞更為嚴(yán)重，在近些年全球強(qiáng)震震害調(diào)查中屢有記錄。因此，有關(guān)液化土體流動(dòng)對(duì)樁土相互作用以及樁內(nèi)力與變形的影響，一直是巖土工程領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。本文基于Biot兩相飽和多孔介質(zhì)動(dòng)力耦合理論，采用FE-FD耦合的數(shù)值分析方

2、法計(jì)算模擬地震荷載作用下有坡土體液化橫向擴(kuò)展的樁土相互作用。在數(shù)值分析過(guò)程中，采用u-p形式的動(dòng)力固結(jié)方程和循環(huán)彈塑性本構(gòu)關(guān)系，并引入更新的拉格朗日格式以適應(yīng)土體液化后產(chǎn)生的大變形。本文通過(guò)模擬振動(dòng)臺(tái)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，來(lái)研究地震中具有坡度土體液化橫向擴(kuò)展中樁土相互作用的機(jī)理。主要工作如下： (1)模擬單排樁與土相互作用，將這一過(guò)程簡(jiǎn)化為二維的單樁模型進(jìn)行計(jì)算。通過(guò)多組不同坡度情況下的計(jì)算，分析得到液化土體橫向擴(kuò)展對(duì)樁的內(nèi)力和位移的影響規(guī)

3、律以及坡度對(duì)樁的內(nèi)力和位移的影響。 (2)建立與單樁模型具有相同荷載條件的自由土體的二維模型，比較單樁模型與自由場(chǎng)模型的液化及變形的差別，獲得考慮樁土相互作用時(shí)樁的變形與自由場(chǎng)地時(shí)變形的相對(duì)位移，尋求其對(duì)樁內(nèi)力分布的影響。 (3)模擬雙排樁與土相互作用，采用簡(jiǎn)化的二維雙樁模型進(jìn)行計(jì)算，得到土液化橫向擴(kuò)展對(duì)樁的內(nèi)力和位移影響規(guī)律。分析比較前樁與后樁的內(nèi)力和位移的不同。對(duì)不同坡度情況下的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較分析，得到雙樁模型中前