格栅式地下连续墙桥梁基础与土的动力相互作用数值模拟研究
发布时间：2021-04-09 05:19
震害调查表明,地震作用下场地液化引起的侧向大变形对桥梁基础造成严重的破坏,也是导致桥梁震害的最主要原因。格栅式地下连续墙作为一种新型的抗液化桥梁基础,为解决这一问题提供了新的途径。格栅式地下连续墙基础在地震作用下与土的动力相互作用机理尚不明确。因此,对液化场地格栅式地下连续墙基础与土的动力相互作用研究非常重要。本文基于倾斜可液化场地矩形闭合型地下连续墙离心机振动台试验的成果,对格栅式地下连续墙基础与土的动力相互作用开展了数值模拟研究,深入分析了格栅式地下连续墙与土的动力相互作用规律。主要取得了以下成果:（1）针对离心机振动台试验,基于OpenSees有限元数值模拟平台,对墙体采用基于欧拉-伯努利梁理论建立的梁-柱单元、饱和砂土采用多屈服面塑性本构模型、墙-土接触采用可以考虑液化影响的接触面,建立了试验受控条件下倾斜可液化场地格栅式地下连续墙-土动力相互作用的二维有限元分析模型;进一步将数值计算得到的加速度、孔隙水压力、基础沉降和水平位移等数据,与离心机振动台试验相应的数据结果进行对比分析,验证了所建立的有限元分析模型的正确性和可靠性。（2）基于上述验证的数值分析模型,在数值计算中,以基...
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
砂土液化导致的桥梁震害
西南交通大学硕士研究生学位论文 第 2 页快速下降。如果土体中的水来不及排出，将会产生很高的超孔隙水压力，导致土颗粒间的摩擦减小，有效应力减小，当有效应力全部消失时，土体达到液化状态（如图 1-2），从而导致地裂缝、错位、滑坡、不均匀沉降等地基失稳现象，对其上建筑物造成极大危害。
（a）液化前 （b）孔隙水压力上升 （c）液化后图 1-2 砂土液化示意图[8]近年来，在“一带一路”建设的大背景下，基础设施建设获得迅猛发展，桩基础被广泛运用于各种大型基础设施建设中，然而，大量的震后调查资料显示，地基液化会导致桩基发生“屈曲失稳”或“强度破坏”，从而导致上部结构的破坏，液化土体的侧向扩展更会加重基础及其上部结构的破坏。刘惠珊等[9]对 1995 年日本阪神地震中桩基础的震害类型、原因等进行了广泛考查与分析，总结出液化地基中桩基的震害表现形式主要为：土体的侧向扩展产生的侧向压力导致桩身在液化层底部和液化层中部发生剪坏或弯曲破坏，如图 1-3（a）；桩顶嵌固的破坏，如图 1-3（b）；上部结构因桩身折断而产生不同程度的不均匀沉降，如图 1-3（c）。格栅式地下连续墙作为一种新型的基础，具有良好的抗液化性能，为解决上述问题提供了新的途径。
【参考文献】：
期刊论文
[1]倾斜可液化场地中矩形闭合型地下连续墙桥梁基础动力特性研究[J]. 李艳,程谦恭,张建磊,吕波,王玉峰,谢尚英. 岩土工程学报. 2019(05)
[2]CDM格栅复合黏土地基地震反应离心试验研究[J]. 王永志,Mohammad Khosravi,Daniel W.Wilson,王海,田村修次,王体强. 岩石力学与工程学报. 2018(10)
[3]三种原状土动力特性试验研究[J]. 张雨廷,黄斌,张爽,傅旭东. 人民长江. 2018(08)
[4]斜坡基桩p-y曲线及水平承载计算方法研究[J]. 尹平保,聂道流,杨朝晖,贺炜,贾文文. 岩石力学与工程学报. 2018(04)
[5]土-框架结构相互作用振动台试验数值模拟[J]. 康帅,楼梦麟,王永锋,董正方. 河南大学学报(自然科学版). 2017(05)
[6]软土震陷研究现状与展望[J]. 辜俊儒,李平,周春澍. 防灾科技学院学报. 2017(02)
[7]基于OpenSees的钢筋混凝土桥墩抗震数值分析模型[J]. 孙治国,华承俊,靳建楠,王东升. 世界地震工程. 2016(01)
[8]基于接触面参数反演的格栅式地下连续墙桥梁基础竖向承载特性数值分析[J]. 吴九江,文华,程谦恭,张建磊,李艳. 岩土工程学报. 2016(08)
[9]基于ADINA的桩土相互作用分析[J]. 崔春义,孟坤,程学磊,杨刚. 地震研究. 2016(01)
[10]格栅式地下连续墙竖向载荷模型试验研究[J]. 吴九江,程谦恭,文华,曹建磊,张建磊. 岩石力学与工程学报. 2015(12)
博士论文
[1]液化侧向扩展场地桩—土体系地震模拟反应分析[D]. 苏雷.哈尔滨工业大学 2016
[2]软土地基中格栅式地下连续墙桥梁基础竖向承载性状研究[D]. 吴九江.西南交通大学 2015
[3]强震下液化场地土－桥梁桩相互作用研究[D]. 高霞.哈尔滨工业大学 2013
[4]可液化场地桥梁桩基地震反应分析与简化分析方法研究[D]. 徐鹏举.哈尔滨工业大学 2011
[5]湿陷性黄土地基中矩形闭合型地下连续墙桥梁基础负摩阻力作用机理研究[D]. 文华.西南交通大学 2008
硕士论文
[1]液化场地桥梁群桩基地震反应影响因素分析[D]. 王东洋.哈尔滨工业大学 2015
[2]地震液化场地侧移作用下桩基破坏数值分析研究[D]. 张晓.山东建筑大学 2014
[3]液化场地桩-土动力相互作用试验p-y曲线影响因素[D]. 张勇强.哈尔滨工业大学 2010
[4]可液化土的地震液化试验及数值模拟研究[D]. 庄之敬.同济大学 2008
本文编号：3126996
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
砂土液化导致的桥梁震害
西南交通大学硕士研究生学位论文 第 2 页快速下降。如果土体中的水来不及排出，将会产生很高的超孔隙水压力，导致土颗粒间的摩擦减小，有效应力减小，当有效应力全部消失时，土体达到液化状态（如图 1-2），从而导致地裂缝、错位、滑坡、不均匀沉降等地基失稳现象，对其上建筑物造成极大危害。
（a）液化前 （b）孔隙水压力上升 （c）液化后图 1-2 砂土液化示意图[8]近年来，在“一带一路”建设的大背景下，基础设施建设获得迅猛发展，桩基础被广泛运用于各种大型基础设施建设中，然而，大量的震后调查资料显示，地基液化会导致桩基发生“屈曲失稳”或“强度破坏”，从而导致上部结构的破坏，液化土体的侧向扩展更会加重基础及其上部结构的破坏。刘惠珊等[9]对 1995 年日本阪神地震中桩基础的震害类型、原因等进行了广泛考查与分析，总结出液化地基中桩基的震害表现形式主要为：土体的侧向扩展产生的侧向压力导致桩身在液化层底部和液化层中部发生剪坏或弯曲破坏，如图 1-3（a）；桩顶嵌固的破坏，如图 1-3（b）；上部结构因桩身折断而产生不同程度的不均匀沉降，如图 1-3（c）。格栅式地下连续墙作为一种新型的基础，具有良好的抗液化性能，为解决上述问题提供了新的途径。
【参考文献】：
期刊论文
[1]倾斜可液化场地中矩形闭合型地下连续墙桥梁基础动力特性研究[J]. 李艳,程谦恭,张建磊,吕波,王玉峰,谢尚英. 岩土工程学报. 2019(05)
[2]CDM格栅复合黏土地基地震反应离心试验研究[J]. 王永志,Mohammad Khosravi,Daniel W.Wilson,王海,田村修次,王体强. 岩石力学与工程学报. 2018(10)
[3]三种原状土动力特性试验研究[J]. 张雨廷,黄斌,张爽,傅旭东. 人民长江. 2018(08)
[4]斜坡基桩p-y曲线及水平承载计算方法研究[J]. 尹平保,聂道流,杨朝晖,贺炜,贾文文. 岩石力学与工程学报. 2018(04)
[5]土-框架结构相互作用振动台试验数值模拟[J]. 康帅,楼梦麟,王永锋,董正方. 河南大学学报(自然科学版). 2017(05)
[6]软土震陷研究现状与展望[J]. 辜俊儒,李平,周春澍. 防灾科技学院学报. 2017(02)
[7]基于OpenSees的钢筋混凝土桥墩抗震数值分析模型[J]. 孙治国,华承俊,靳建楠,王东升. 世界地震工程. 2016(01)
[8]基于接触面参数反演的格栅式地下连续墙桥梁基础竖向承载特性数值分析[J]. 吴九江,文华,程谦恭,张建磊,李艳. 岩土工程学报. 2016(08)
[9]基于ADINA的桩土相互作用分析[J]. 崔春义,孟坤,程学磊,杨刚. 地震研究. 2016(01)
[10]格栅式地下连续墙竖向载荷模型试验研究[J]. 吴九江,程谦恭,文华,曹建磊,张建磊. 岩石力学与工程学报. 2015(12)
博士论文
[1]液化侧向扩展场地桩—土体系地震模拟反应分析[D]. 苏雷.哈尔滨工业大学 2016
[2]软土地基中格栅式地下连续墙桥梁基础竖向承载性状研究[D]. 吴九江.西南交通大学 2015
[3]强震下液化场地土－桥梁桩相互作用研究[D]. 高霞.哈尔滨工业大学 2013
[4]可液化场地桥梁桩基地震反应分析与简化分析方法研究[D]. 徐鹏举.哈尔滨工业大学 2011
[5]湿陷性黄土地基中矩形闭合型地下连续墙桥梁基础负摩阻力作用机理研究[D]. 文华.西南交通大学 2008
硕士论文
[1]液化场地桥梁群桩基地震反应影响因素分析[D]. 王东洋.哈尔滨工业大学 2015
[2]地震液化场地侧移作用下桩基破坏数值分析研究[D]. 张晓.山东建筑大学 2014
[3]液化场地桩-土动力相互作用试验p-y曲线影响因素[D]. 张勇强.哈尔滨工业大学 2010
[4]可液化土的地震液化试验及数值模拟研究[D]. 庄之敬.同济大学 2008
本文编号：3126996
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