新型填料動(dòng)剪切特性與板樁碼頭工程應(yīng)用抗震研究.pdf

1、隨著海洋建設(shè)的發(fā)展，各地區(qū)的碼頭建設(shè)越來越多，板樁碼頭因具有結(jié)構(gòu)簡單、工程造價(jià)低、施工方便、用料省和對復(fù)雜的地質(zhì)條件適應(yīng)性比較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在國內(nèi)外都得到了廣泛的應(yīng)用。但是，板樁碼頭作為柔性結(jié)構(gòu)，在地震中易引起破壞，尋求經(jīng)濟(jì)與施工方便的板樁碼頭抗震措施具有重要的研究意義。本文提出以廢棄物資源為原料的新型填料作為板樁碼頭回填抗震措施。
　　由于新型填料主要是由大部分廢棄鋼渣和小部分廢舊橡膠顆粒組成，關(guān)于純鋼渣的動(dòng)剪切特性還未有研究；又由

2、于新型填料將作為一種海洋碼頭的抗震填料，有必要研究摻有砂料的新型填料的動(dòng)剪切特性。
　　因此，本文首先分別對純鋼渣、新型填料以及摻有砂料的新型填料的動(dòng)剪切特性進(jìn)行了研究，然后利用FLIP有限元軟件對各填料回填碼頭工程的抗震性能進(jìn)行了數(shù)值分析，具體研究內(nèi)容如下：
　?。?）首先，通過共振柱試驗(yàn)對純鋼渣的動(dòng)剪切特性進(jìn)行研究，分析圍壓與相對密度對純鋼渣的動(dòng)剪切模量的影響；基于Hardin-Drnevich雙曲線模型建立了純鋼渣的動(dòng)

3、力特性模型，對純鋼渣的參考剪應(yīng)變隨相對密度變化趨勢進(jìn)行了預(yù)測；對比分析得出純鋼渣的動(dòng)剪切特性處于傳統(tǒng)的細(xì)砂和標(biāo)準(zhǔn)砂之間，能夠替代砂土作為工程抗震填料。
　　（2）其次，通過共振柱試驗(yàn)對新型填料的動(dòng)剪切特性進(jìn)行研究，分析圍壓與橡膠含量比對新型填料的動(dòng)剪切特性影響；基于Hardin-Drnevich雙曲線模型建立了新型填料的動(dòng)力特性模型，對新型填料參考剪應(yīng)變隨橡膠含量比變化趨勢進(jìn)行了預(yù)測；對比分析了純鋼渣與新型填料的動(dòng)剪切特性，得出新

4、型填料的阻尼比較大，說明新型填料減震能力較強(qiáng)。
　　（3）然后，通過共振柱試驗(yàn)對摻砂料的新型填料的動(dòng)剪切特性進(jìn)行研究，分析圍壓、橡膠含量比與砂土含量比對摻有砂料的新型填料動(dòng)剪切特性的影響，基于Davidenkov雙曲線模型建立了摻砂料的新型填料的動(dòng)力特性模型，最終列出試驗(yàn)參數(shù)參考值；對比分析了三種填料的動(dòng)剪切特性，發(fā)現(xiàn)含橡膠材料的填料阻尼比較大，減震能力較強(qiáng)。
　?。?）最后，通過動(dòng)有效應(yīng)力數(shù)值分析方法對不同回填料板樁碼頭的