强震下砂土液化对连续梁桥地震响应的影响

发布时间：2017-06-07 22:15

  本文关键词：强震下砂土液化对连续梁桥地震响应的影响，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：桩基础是目前软弱地基上建造桥梁最常用的基础形式之一,能较好地适应各种地质条件,具有承载力大、稳定性好、沉降值小等特点。砂土在强震中的液化是引起地基失效的主要形式之一,砂土液化诱发的侧向扩展对桩基础的影响涉及到砂土的不排水特性、土体结构的变化、动荷载、桩-土的非线性响应以及地基由此而经历复杂的应力和应变等,是非常非常复杂的问题。近来几次大震震害调查显示,液化土中的桩基极易遭受地震破坏。为了探讨砂土液化对连续梁桥地震响应的影响,对比研究现有的各种桩-土共同作用简化分析方法在砂土液化中的适用性,并提出针对性的简化分析模型考虑砂土层液化效应,本文做了如下工作:(1)采用目前工程中常用的几种简化分析模型:嵌固法、墩底固结法、m法、传统p-y曲线法、6×6集中土弹簧法等,在不考虑砂土液化效应的情况下,对某连续梁桥纵、横桥向地震响应进行了对比研究,重点分析了桥墩的位移、剪力和弯矩等响应,作为后续对比研究液化土效应的基准。(2)提出了修正p-y曲线法考虑砂土液化效应,建立了液化土层附近土体的极限侧向抵抗强度pu和初始刚度kT的折减计算公式,并给出了详细的建模流程。采用修正p-y曲线法研究砂土液化对连续梁桥地震响应的影响,探讨桥墩和桩基的弯矩、剪力、位移分布规律,并与传统几种简化分析方法进行对比。(3)采用参数敏感性分析研究了强震下砂土层厚度和埋深对连续梁桥地震响应的影响,重点探讨了桥墩和桩基关键地震内力、位移随砂土层厚度和埋深的变化规律,以期为砂土层中桩基的抗震与配筋设计提供参考。
【关键词】：砂土液化 连续梁桥 桩-土共同作用 修正p-y曲线法 m法 固结法 土弹簧法
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U442.55
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-17
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 国内外研究现状11-15
• 1.2.1 桩-土-结构相互作用研究方法11-13
• 1.2.2 桩-土-结构相互作用的p-y曲线13-15
• 1.3 本文研究意义和内容15-17
• 1.3.1 本文的研究意义15
• 1.3.2 本文的研究内容15-17
• 第二章 桩-土共同作用及其简化分析方法17-38
• 2.1 概述17
• 2.2 典型桥例与分析模型17-19
• 2.2.1 桥梁概况17-18
• 2.2.2 桩-土-结构相互作用分析模型18-19
• 2.3 地震动的输入19-21
• 2.4 嵌固法计算结果分析21-29
• 2.4.1 纵桥向桥墩位移分析21-22
• 2.4.2 纵桥向桥墩剪力分析22-24
• 2.4.3 纵桥向桥墩弯矩分析24-25
• 2.4.4 横桥向桥墩位移分析25-26
• 2.4.5 横桥向桥墩剪力分析26-28
• 2.4.6 横桥向桥墩弯矩分析28-29
• 2.5 m法计算结果分析29-37
• 2.5.1 纵桥向桥墩位移分析29-30
• 2.5.2 纵桥向桥墩剪力分析30-32
• 2.5.3 纵桥向桥墩弯矩分析32-33
• 2.5.4 横桥向桥墩位移分析33-34
• 2.5.5 横桥向桥墩剪力分析34-36
• 2.5.6 横桥向桥墩弯矩分析36-37
• 2.6 本章小结37-38
• 第三章 考虑砂土液化的桩-土共同作用效应对比研究38-57
• 3.1 概述38
• 3.2 考虑砂土液化的修正P-Y曲线法38-43
• 3.2.1 基本假设39
• 3.2.2 简化分析模型39-42
• 3.2.3 液化土-桩共同作用建模步骤42-43
• 3.3 有限元建模与对比分析工况43-44
• 3.3.1 有限元分析模型43-44
• 3.3.2 对比分析工况44
• 3.4 纵桥向地震响应对比分析44-50
• 3.4.1 桥墩位移响应对比44-46
• 3.4.2 桥墩剪力响应对比46-48
• 3.4.3 桥墩弯矩响应对比48-50
• 3.5 横桥向地震响应对比分析50-55
• 3.5.1 桥墩位移响应对比50-52
• 3.5.2 桥墩剪力响应对比52-54
• 3.5.3 桥墩弯矩响应对比54-55
• 3.6 本章小结55-57
• 第四章 土体液化作用的参数敏感性研究57-95
• 4.1 概述57
• 4.2 液化层厚度的影响57-75
• 4.2.1 桥墩纵向位移分析57-59
• 4.2.2 桥墩纵向剪力分析59-60
• 4.2.3 桥墩纵向弯矩分析60-62
• 4.2.4 桩基纵向位移分析62-63
• 4.2.5 桩基纵向剪力分析63-65
• 4.2.6 桩基纵向弯矩分析65-66
• 4.2.7 桥墩横向位移分析66-68
• 4.2.8 桥墩横向剪力分析68-69
• 4.2.9 桥墩横向弯矩分析69-70
• 4.2.10 桩基横向位移分析70-72
• 4.2.11 桩基横向剪力分析72-73
• 4.2.12 桩基横向弯矩分析73-75
• 4.3 液化层埋深的影响75-93
• 4.3.1 桥墩纵向位移分析75-77
• 4.3.2 桥墩纵向剪力分析77-78
• 4.3.3 桥墩纵向弯矩分析78-80
• 4.3.4 桩基纵向位移分析80-81
• 4.3.5 桩基纵向剪力分析81-82
• 4.3.6 桩基纵向弯矩分析82-85
• 4.3.7 桥墩横向位移分析85-86
• 4.3.8 桥墩横向剪力分析86-87
• 4.3.9 桥墩横向弯矩分析87-89
• 4.3.10 桩基横向位移分析89-90
• 4.3.11 桩基横向剪力分析90-91
• 4.3.12 桩基横向弯矩分析91-93
• 4.4 本章小结93-95
• 第五章 结论与展望95-97
• 5.1 本文的结论95-96
• 5.2 研究展望96-97
• 致谢97-98
• 参考文献98-102
• 在学期间发表的论著及取得的科研成果102

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