饱和砂土中直群桩及土体地震动力响应特征研究

发布时间：2021-04-07 14:32

　　为了更好地研究地震作用下饱和砂土中群桩及土体动力响应特征,设计了饱和砂土液化场地2×2直群桩动力响应离心机振动台试验,获得承台、土体加速度以及孔压动力时程曲线。为了更深入地分析群桩及土体地震动力响应特征并满足对比研究的需要,在试验基础上,基于ABAQUS有限元软件平台,通过引入砂土液化大变形本构模型,采用有限元网格自适应调整技术克服大变形畸变问题,建立液化场地群桩基础静动耦合非线性相互作用的二维有限元模型进行数值模拟分析,并与试验结果进行对比验证。结果表明:在峰值加速度0.3g El-Centro地震波工况下离心机振动台试验饱和砂土地基液化速度非常快,直群桩基础承台加速度相比较输入波明显缩小,0.3g大震作用下地基浅层加速度显著衰减,地基液化区域由浅入深逐渐发育;饱和砂土地基超静孔隙水压力发展影响土体和桩基承台加速度响应,土体液化直接导致加速度数值减小;数值模拟加速度结果与试验的加速度动力响应特性略有区别,数值模拟加速度地基浅层出现先放大后缩小的规律,深层土与输入波形基本一致;数值模拟超静孔隙水压力与超静孔压比与试验基本一致,而模拟得到的承台位移结果相较于试验偏于保守。 

【文章来源】：振动与冲击. 2020,39(18)北大核心EICSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

ZJU-400离心机振动台试验设备

试验饱和砂土模型在层状叠环式剪切模型箱中制备,剪切模型箱可以模拟自由场地条件,极大减少模型箱带来的边界效应对试验结果的影响。该层状模型剪切箱的尺寸为0.73 m×0.33 m×0.42 m,模型箱由12层叠环方框组成,单层厚度为36 mm,层间距约2 mm,模型箱底部均布8块透水石。层状剪切箱如图2所示。1.2 模型相似比

试验模型原型为常用液化场地2×2端承群桩基础,本次离心机振动台试验桩基模型所使用的材料均为铝材。桩为空心铝管,长度500 mm,外直径20 mm,内直径16 mm,杨氏模量69 GPa;承台为铝板,尺寸为120 mm(长)×120 mm(宽)×30 mm(高)。承台上打四个贯穿孔,桩孔中心到承台边缘为30 mm,然后桩与承台进行套接,使用专用金属胶涂至桩与承台缝隙中进行黏结固定,没有采用销钉固定是因为桩内直径比较小,桩管内走大量桩身应变片的线,故采用金属胶固定。2×2群桩模型如图3所示。1.4 地震波

【参考文献】：
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本文编号：3123671