地震作用下陡坡与桥梁桩基相互影响的研究
发布时间：2021-04-21 06:14
随着国内基础交通建设的蓬勃发展,桥梁工程应用越来越多,在地势复杂的山区修建公路时,常采用沿陡坡的高墩桩桥梁形式,桩柱式桥梁桩基在山区桥梁建设中应用广泛。陡坡上的桥梁桩基同时受上部荷载和坡体下滑推力的作用,受力形式相比平地桩基更为复杂。当地震发生时,陡坡与桥梁桩基相互作用复杂,更易引起陡坡失稳导致桩基受损,本文结合江西省交通运输厅科技项目（编号:2016C0006）对陡坡与桥梁桩基相互影响的动力反应进行了分析,本文的主要内容与成果如下:（1）以粘弹性人工边界为基础,通过有限元软件ABAQUS建立了合理的二维陡坡桥梁桩基模型,研究了在粘弹性人工边界条件下地震波以等效荷载方式输入时的计算公式,最终通过开发的外接程序以更加简单的方式实现了粘弹性边界和地震荷载的添加,并通过算例验证了理论和程序的准确性。（2）通过建立不同参数下的陡坡模型,分析了在有无桥梁桩基时陡坡的动力响应问题,在无桥梁桩基时分析了地震作用下振幅、入射角度、陡坡坡角对陡坡动力响应的影响,得出了各影响因素下的陡坡的动力响应规律;对存在桥梁桩基时陡坡的动力响应和稳定性进行了分析,得出存在桥梁桩基时陡坡动力响应有所减小,桩基弹模、桩基...
【文章来源】：江西理工大学江西省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外相关研究现状
1.2.1 边坡的动力响应研究现状
1.2.2 桥梁桩基研究现状
1.2.3 桩土相互作用研究现状
1.3 本文的研究意义与主要内容
第二章 陡坡桥梁桩基受力及动力分析方法研究
2.1 引言
2.2 陡坡桥梁桩基受力形式分析
2.3 不同荷载形式下陡坡桥梁受力分析
2.3.1 竖向荷载陡坡桥梁桩基受力分析
2.3.2 横向荷载下陡坡桥梁桩基受力分析
2.3.3 组合荷载下陡坡桥梁桩基受力分析
2.4 地震荷载作用下陡坡与桥梁桩基相互影响形式分析
2.5 动力响应分析方法
2.5.1 静力法
2.5.2 反应谱法
2.5.3 时程分析法
2.6 本章小结
第三章 陡坡桥梁桩基模型建立及地震动输入
3.1 引言
3.2 有限元模型的建立
3.2.1 几何模型建立
3.2.2 模型参数的选取
3.2.3 阻尼的确定
3.2.4 桩土接触面的设置
3.3 有限元模型边界条件设置
3.4 地震波选取和输入
3.4.1 地震波的选取
3.4.2 地震波等效荷载输入的计算
3.5 人工边界及地震动等效荷载输入在ABAQUS中的实现及验证
3.5.1 人工边界及地震动输入在ABAQUS中的实现
3.5.2 粘弹性人工边界的验证
3.5.3 地震动输入的验证
3.6 本章小结
第四章 有无桥梁桩基时陡坡动力响应分析
4.1 引言
4.2 无桥梁桩基时陡坡动力响应影响因素分析
4.2.1 地震振幅对陡坡动力响应的影响
4.2.2 坡角对陡坡动力响应的影响
4.2.3 地震波入射角对陡坡动力响应的影响
4.3 存在桥梁桩基时对陡坡动力响应的影响
4.3.1 桥梁桩基对陡坡动力响应的影响
4.3.2 桥梁桩基对陡坡稳定性影响
4.4 本章小结
第五章 陡坡桥梁桩基的动力响应性分析
5.1 地震波对陡坡上桥梁桩基动力响应的影响
5.1.1 地震波波形对陡坡桥梁桩基动力响应的影响
5.1.2 地震波振幅对陡坡桥梁桩基动力响应的影响
5.1.3 地震波入射角度对桥梁桩基的影响
5.2 坡体性质对桥梁桩基动力响应的影响
5.2.1 陡坡坡角对桥梁桩基动力响应的影响
5.2.2 边坡土体性质对陡坡桥梁桩基动力响应的影响
5.3 桥梁自身因素对陡坡桩基的动力响应的影响
5.3.1 桥梁上部结构质量对桩基动力响应的影响
5.3.2 桩基直径对陡坡桥梁桩基动力响应的影响
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]山区斜坡桩基地震响应的离心模型试验[J]. 贺炜,罗智猛,尹平保,付宏渊. 中国公路学报. 2018(09)
[2]地震波振幅对黄土-泥岩边坡动力响应规律的影响[J]. 张泽林,吴树仁,王涛,唐辉明,梁昌玉. 岩土力学. 2018(07)
[3]岩质边坡地震响应振动台试验研究[J]. 冯细霞,姜清辉,张慧超,蒋金麟,彭治豪,江卫华. 振动.测试与诊断. 2018(03)
[4]考虑桩土相互作用的车桥耦合动力分析[J]. 乔宏,夏禾,杜宪亭. 振动与冲击. 2018(03)
[5]桩土作用对连续梁桥抗震性能的影响分析[J]. 胡锐光,何敏,郑宗平,王昭阳. 公路工程. 2017(01)
[6]地震作用下均质土坡动力特性的振动台试验研究[J]. 王宇,贾洪彪,赵轩,唐为民. 地震工程学报. 2017(01)
[7]地震激励下桩-土非线性耦合作用对桩基动力响应特性的影响[J]. 罗川,占昌宝,楼云锋,金先龙,丁振坤. 振动与冲击. 2017(03)
[8]边坡地震动力响应的振动台模型试验[J]. 马小莉,闫坤伐,刘晓燕,彭永涛,徐冠军. 公路交通科技. 2016(11)
[9]基于FLAC3D液化场地桩-土动力相互作用研究[J]. 江开渡,钱德玲,戴启权. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2016(10)
[10]考虑边坡效应的桥梁桩基受力分析[J]. 蔺鹏臻,武发辉,杨子江. 中国铁道科学. 2016(04)
博士论文
[1]陡坡段桩柱式桥梁桩基设计计算方法及试验研究[D]. 尹平保.湖南大学 2013
硕士论文
[1]液化场地群桩—土动力相互作用振动台试验及数值模拟方法[D]. 李青华.哈尔滨工业大学 2012
[2]秦巴山区陡坡地段桥梁桩基横轴向荷载作用下的工作性能分析[D]. 贺健军.长安大学 2010
[3]山区高速公路斜坡桥基稳定分析及设计方法研究[D]. 翟利华.中南大学 2007
[4]朔准线黄河特大桥桥基位置确定及岸坡稳定性分析[D]. 张玲.西华大学 2007
本文编号：3151222
【文章来源】：江西理工大学江西省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外相关研究现状
1.2.1 边坡的动力响应研究现状
1.2.2 桥梁桩基研究现状
1.2.3 桩土相互作用研究现状
1.3 本文的研究意义与主要内容
第二章 陡坡桥梁桩基受力及动力分析方法研究
2.1 引言
2.2 陡坡桥梁桩基受力形式分析
2.3 不同荷载形式下陡坡桥梁受力分析
2.3.1 竖向荷载陡坡桥梁桩基受力分析
2.3.2 横向荷载下陡坡桥梁桩基受力分析
2.3.3 组合荷载下陡坡桥梁桩基受力分析
2.4 地震荷载作用下陡坡与桥梁桩基相互影响形式分析
2.5 动力响应分析方法
2.5.1 静力法
2.5.2 反应谱法
2.5.3 时程分析法
2.6 本章小结
第三章 陡坡桥梁桩基模型建立及地震动输入
3.1 引言
3.2 有限元模型的建立
3.2.1 几何模型建立
3.2.2 模型参数的选取
3.2.3 阻尼的确定
3.2.4 桩土接触面的设置
3.3 有限元模型边界条件设置
3.4 地震波选取和输入
3.4.1 地震波的选取
3.4.2 地震波等效荷载输入的计算
3.5 人工边界及地震动等效荷载输入在ABAQUS中的实现及验证
3.5.1 人工边界及地震动输入在ABAQUS中的实现
3.5.2 粘弹性人工边界的验证
3.5.3 地震动输入的验证
3.6 本章小结
第四章 有无桥梁桩基时陡坡动力响应分析
4.1 引言
4.2 无桥梁桩基时陡坡动力响应影响因素分析
4.2.1 地震振幅对陡坡动力响应的影响
4.2.2 坡角对陡坡动力响应的影响
4.2.3 地震波入射角对陡坡动力响应的影响
4.3 存在桥梁桩基时对陡坡动力响应的影响
4.3.1 桥梁桩基对陡坡动力响应的影响
4.3.2 桥梁桩基对陡坡稳定性影响
4.4 本章小结
第五章 陡坡桥梁桩基的动力响应性分析
5.1 地震波对陡坡上桥梁桩基动力响应的影响
5.1.1 地震波波形对陡坡桥梁桩基动力响应的影响
5.1.2 地震波振幅对陡坡桥梁桩基动力响应的影响
5.1.3 地震波入射角度对桥梁桩基的影响
5.2 坡体性质对桥梁桩基动力响应的影响
5.2.1 陡坡坡角对桥梁桩基动力响应的影响
5.2.2 边坡土体性质对陡坡桥梁桩基动力响应的影响
5.3 桥梁自身因素对陡坡桩基的动力响应的影响
5.3.1 桥梁上部结构质量对桩基动力响应的影响
5.3.2 桩基直径对陡坡桥梁桩基动力响应的影响
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]山区斜坡桩基地震响应的离心模型试验[J]. 贺炜,罗智猛,尹平保,付宏渊. 中国公路学报. 2018(09)
[2]地震波振幅对黄土-泥岩边坡动力响应规律的影响[J]. 张泽林,吴树仁,王涛,唐辉明,梁昌玉. 岩土力学. 2018(07)
[3]岩质边坡地震响应振动台试验研究[J]. 冯细霞,姜清辉,张慧超,蒋金麟,彭治豪,江卫华. 振动.测试与诊断. 2018(03)
[4]考虑桩土相互作用的车桥耦合动力分析[J]. 乔宏,夏禾,杜宪亭. 振动与冲击. 2018(03)
[5]桩土作用对连续梁桥抗震性能的影响分析[J]. 胡锐光,何敏,郑宗平,王昭阳. 公路工程. 2017(01)
[6]地震作用下均质土坡动力特性的振动台试验研究[J]. 王宇,贾洪彪,赵轩,唐为民. 地震工程学报. 2017(01)
[7]地震激励下桩-土非线性耦合作用对桩基动力响应特性的影响[J]. 罗川,占昌宝,楼云锋,金先龙,丁振坤. 振动与冲击. 2017(03)
[8]边坡地震动力响应的振动台模型试验[J]. 马小莉,闫坤伐,刘晓燕,彭永涛,徐冠军. 公路交通科技. 2016(11)
[9]基于FLAC3D液化场地桩-土动力相互作用研究[J]. 江开渡,钱德玲,戴启权. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2016(10)
[10]考虑边坡效应的桥梁桩基受力分析[J]. 蔺鹏臻,武发辉,杨子江. 中国铁道科学. 2016(04)
博士论文
[1]陡坡段桩柱式桥梁桩基设计计算方法及试验研究[D]. 尹平保.湖南大学 2013
硕士论文
[1]液化场地群桩—土动力相互作用振动台试验及数值模拟方法[D]. 李青华.哈尔滨工业大学 2012
[2]秦巴山区陡坡地段桥梁桩基横轴向荷载作用下的工作性能分析[D]. 贺健军.长安大学 2010
[3]山区高速公路斜坡桥基稳定分析及设计方法研究[D]. 翟利华.中南大学 2007
[4]朔准线黄河特大桥桥基位置确定及岸坡稳定性分析[D]. 张玲.西华大学 2007
本文编号：3151222
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3151222.html
