地震作用下擠擴(kuò)支盤樁抗拔和減震耗能性能的研究.pdf

1、隨著支盤樁在工程中大量應(yīng)用，支盤樁的動(dòng)力特性越來越引起工程技術(shù)人員的關(guān)注。本文結(jié)合支盤樁-土-框架結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用的振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)，采用大型有限元分析軟件Marc對(duì)支盤樁體系的抗震性能進(jìn)行了研究。數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明：在X單向和X、Z雙向地震波激勵(lì)下，框架結(jié)構(gòu)頂層加速度時(shí)程曲線與試驗(yàn)曲線吻合較好，從而驗(yàn)證了數(shù)字模擬的可靠性和精確性。并在相同條件下，建立直桿樁體系的有限元模型，將兩種樁型體系的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比研究。研究結(jié)果表明：
　　

2、 (1)支盤樁的抗拔力由樁側(cè)摩阻力和樁盤的端阻力組成，隨著動(dòng)荷載的增大端阻力所占的比重也增大，支盤成為傳遞荷載的主要途徑。而直桿樁的抗拔力只靠樁側(cè)摩阻力來提供，其抗拔力遠(yuǎn)小于支盤樁，且在X-Z雙向地震波激勵(lì)下表現(xiàn)的更為突出。
　　 (2)在地震作用下，建筑物的搖擺使支盤樁承受交替變化的拉壓荷載，支盤上部土體中的拉“應(yīng)力泡”隨著結(jié)構(gòu)頂層側(cè)移的增大而不斷增大，說明上拔力主要是通過支盤傳遞的，支盤有效地耗散了部分地震能量。另外，支盤

3、樁組成的群樁基礎(chǔ)體系可充分發(fā)揮支盤樁的抗拉、抗壓承載潛力，具有較強(qiáng)的抗傾覆能力，大大減小了上部結(jié)構(gòu)的擺幅，有效防止結(jié)構(gòu)因過度傾斜而出現(xiàn)整體傾覆。
　　 (3)在相同地震波激勵(lì)下，由于支盤樁的“端承”作用，支盤樁所對(duì)應(yīng)上部結(jié)構(gòu)擺動(dòng)的幅度較小，結(jié)構(gòu)重心偏移引起的傾覆力矩也小。支盤樁在減輕上部結(jié)構(gòu)震害的同時(shí)，對(duì)自身也起到了有效的保護(hù)作用。
　　 (4)指出了抗剪能力是支盤樁和其他樁型共有的弱點(diǎn)，并建議在高層抗震設(shè)計(jì)中將支盤樁與