地基液化與非液化條件下土—樁—橋墩體系振動臺模型試驗和數(shù)值模擬研究.pdf

1、地震作用下土—結構相互作用的研究已經(jīng)成為抗震領域和巖土工程領域研究的熱點，而考慮地基液化的影響使其研究更具有復雜性。目前，振動臺模型試驗在研究土—結構動力相互作用的問題上得到了廣泛的應用。通過振動臺試驗研究土—橋梁結構體系的反應特性和作用機理對于加深震害理解、促進橋梁抗震的發(fā)展均具有十分重要的意義。
　　本文依托山東沭河特大橋工程項目，分別設計了可液化地基和非液化地基土—樁—橋墩體系的振動臺對比試驗。通過試驗研究，旨在考查液化地基

2、模型和非液化地基模型下土—樁—橋墩體系地震相互作用機理和樁基橋梁的地震反應規(guī)律。另外，采用FLAC3D軟件，對液化地基模型的反應規(guī)律進行數(shù)值模擬，對比飽和砂土層超孔壓比變化曲線，分析了土—樁—橋墩之間的相互作用機制。
　　對振動臺試驗現(xiàn)象、試驗結果分析和數(shù)值模擬分析的主要結論總結如下：
　　1.在小幅值加速度激勵下(0.1g)，液化地基模型試驗未出現(xiàn)液化跡象。兩種地基模型中樁土相互作用主要受墩頂慣性力控制，宏觀表現(xiàn)為樁推土；

3、樁身的峰值應變出現(xiàn)在墩底或者在上部土層的分界處；兩種地基模型試驗監(jiān)測到的峰值加速度差異不大。
　　2.在大幅值加速度激勵下(0.4g)，液化地基模型試驗監(jiān)測到孔隙水壓力迅速增長并且消散較慢，地基土表出現(xiàn)明顯的液化現(xiàn)象。在液化地基模型試驗中，砂土層中的峰值加速度豎向分布規(guī)律性不明顯，而非液化試驗則呈現(xiàn)向上放大的規(guī)律。由于土層液化的影響，液化試驗監(jiān)測到的樁身最大應變位置比非液化試驗更靠下。
　　3.液化地基模型試驗的數(shù)值模擬能很