液化場地低承臺樁基礎(chǔ)抗震作用機理的數(shù)值分析.pdf

1、樁基礎(chǔ)是應(yīng)用范圍最廣，適用性能最強的一種深基礎(chǔ)形式。在近些年來的地震中，樁基礎(chǔ)體現(xiàn)了較好的抗震性能，但是也暴露出了多種破壞問題，在地震中，因為土體液化而使得樁基礎(chǔ)喪失承載力導(dǎo)致其破壞是最常見的一種形式。目前，樁基礎(chǔ)抗震設(shè)計理論明顯落后于實際工程的需求，尤其在抗液化設(shè)計方面，還主要以折減計算或者經(jīng)驗計算為主，目前，還沒有提出科學(xué)合理的設(shè)計方法。然而，對于該方面的研究主要集中于室內(nèi)試驗和靜力解析法，很大程度上依賴于靜力條件下的理論和經(jīng)驗，對

2、液化時樁-土的作用機理的研究不夠深入。
　　 在對國內(nèi)外相關(guān)研究進行比較全面的了解和分析后，本文依托山西省科技攻關(guān)項目(地震荷載作用下樁和土體共同作用的試驗研究)，在對室內(nèi)試驗數(shù)據(jù)處理分析的基礎(chǔ)上，提出了宏觀的數(shù)值模擬力學(xué)參數(shù)，利用midas-GTS巖土與隧道專業(yè)三維有限元分析程序，對液化場地上低承臺群樁建立了數(shù)值分析模型；在相同的動力荷載作用下，探討了考慮承臺下土作用時，不同樁間距情況下樁基礎(chǔ)豎向承載力的變化規(guī)律，和承臺厚度對

3、樁基礎(chǔ)豎向承載力的影響，以及群樁中不同位置基樁在地震作用過程中的工作特性。結(jié)果表明：
　　 1)在地震作用下，低承臺樁基礎(chǔ)對改善液化場地的抗液化能力具有較好的效果，樁間距愈小愈明顯；由于樁基礎(chǔ)的存在改變了原有場地孔隙水壓力的消散速度，承臺下表層土體孔隙水壓力消散速度明顯減緩；
　　 2)靜載作用時，在樁體數(shù)量相同的情況下，樁基礎(chǔ)承載力大小的主導(dǎo)因素是承臺尺寸，承臺尺寸越大承載力越大，而樁間距的影響不明顯；
　　

4、3)在地震作用過程中，樁間距較大的樁基礎(chǔ)，抗液化能力較弱，其豎向承載力衰減的速度快；隨著地震時間的持續(xù)，不論樁間距大小，液化區(qū)域繼續(xù)擴大，承載力都會進一步損失，僅是損失速度不同；
　　 4)改變承臺的厚度，在靜載作用下，對樁基礎(chǔ)承載力的影響不明顯，在地震作用下，承臺的厚度，對樁基礎(chǔ)的承載力有明顯影響，厚度愈大，剛度愈大，抗液化的能力越強；
　　 5)低承臺樁基中的基樁，按位置不同可以分為中樁、角樁和邊樁三類，在地震荷載作