地震液化條件下樁-土-橋梁結(jié)構(gòu)相互作用的研究.pdf

1、地震液化條件下樁-土-橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用的研究是土木工程界的一個(gè)前沿課題,但是目前國(guó)內(nèi)外對(duì)液化場(chǎng)地條件下樁-土-橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用的研究仍然較少。因此,本文以南京“京滬高鐵工程”某標(biāo)段的鐵路橋作為研究對(duì)象,采用ABAQUS有限元軟件分別建立樁-土-橋梁結(jié)構(gòu)在液化場(chǎng)地條件下和非液化場(chǎng)地條件下的二維有限元模型,對(duì)地基土的孔隙水壓力、土層和橋梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)、樁基的破壞機(jī)理進(jìn)行了研究和分析。研究結(jié)果表明:
　　 (1)地基孔隙水壓

2、力的發(fā)展與輸入地震波的強(qiáng)度、土層的性質(zhì)及深度等有著密切的關(guān)系。隨著輸入地震波的加速度不斷增大,超靜孔隙水壓力不斷上升,且孔隙水壓力在地震結(jié)束以后不會(huì)立即消散。
　　 (2)孔隙水壓力的變化將會(huì)影響地基土強(qiáng)度發(fā)生變化,導(dǎo)致土體變形,使基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻沉降,地基土喪失承載力和抗剪強(qiáng)度,橋梁結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞,甚至倒塌。
　　 (3)土層液化后剛度降低,發(fā)生軟化,傳遞振動(dòng)的能力減弱。在一定程度上,對(duì)上部結(jié)構(gòu)具有減振隔震作用。
　

3、　 (4)土層液化后,土體對(duì)樁的約束減弱,樁基擺動(dòng)、旋轉(zhuǎn)幅度增大,使得橋梁結(jié)構(gòu)的位移幅值顯著增加。這也是導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞,甚至倒塌的重要因素之一。
　　 (5)液化土體的側(cè)向擴(kuò)展作用對(duì)樁基影響較大。在性質(zhì)差異較大相鄰兩土層的交界處,土層相對(duì)位移較大,樁身受到較大的彎矩,使樁基有可能發(fā)生彎剪破壞,是樁身出現(xiàn)斷裂的主要位置。因此,土體發(fā)生液化是造成樁基破壞的重要原因之一。
　　 (6)對(duì)不同類型的地震波,上部結(jié)構(gòu)的反應(yīng)