液化大变形条件下桩-土相互作用的动力响应研究

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1、合肥工业大学硕士学位论文液化大变形条件下桩-土相互作用的动力响应研究姓名：李健全申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：钱德玲20100401液化大变形条件下桩一土相互作用的动力响应研究摘要大量的地震震害调查研究表明，饱和砂土在地震作用下发生液化以及由液化引起的大变形是造成公路、桥梁、桩基等生命线工程严重破坏的主要原因之一。地震液化大变形的机理及影响因素比较复杂，是岩土工程和地震工程界的一个热点和难点。本文结合国家自然科学基金“桩．土．结构动力相互作用振动台试验"(No．40772171)，以振动台模型试验为基础，

2、采用有限差分程序FLAC3D，计算分析液化大变形下桩．土相互作用的动力响应。本文设计与制作了振动台试验模型，包括试验模型、材料性能参数、试验加载制度等，为下文利用FLAC3D程序进行模拟和验证提供了必要的计算参数。作者在试验模型的基础上对计算模型作出了一定的改进，以具有斜坡的临空面场地模型来更好地模拟地震液化下的大变形。研究表明临空面附近土体位移明显较大，且随着距离临空面距离的增加，土体位移反应减弱。本文利用FLAC3D程序计算了修改后的具有临空面场地的模型，着重研究了地震液化大变形下地基孔隙水压力的分布、地基土层对

3、地震动的影响，得到软土尤其是液化土对地震波的传递有一定的减振隔震作用；通过桩基础的位移、弯矩和应变反应分析，表明软硬土层交界处及土层液化部位是桩身出现裂缝甚至断裂的主要位置，与试验后观察到的结果及历次桩基震害调查情况一致。所得结论对高烈度地震区桩基础的抗震设计具有一定的参考意义，在存在液化侧向扩展的地基中桩基础不仅要考虑上部结构的震动影响，还应考虑地基侧向位移对桩基础的影响。关键词：液化；大变形；桩基；桩一土体系；FLAC3DResearchonDynamicResponseofPile--soilInteracti

4、onundertheLargeGroundDisplacementinducedbyEearthquakeLiquefactionAbstractThelargegrounddisplacementinducedbyliquefactionofearthquakemayresultinseriousdamagestothelifeengineeringsuchashighway，bridgeandpilefoundation．Liquefactionmechanismoflargedeformationandimpa

5、ctofthesefactorswerecomplicated，andithadbecomeahotandbigprobloeminthegeotech-nicalengineeringandearthquakeengineering．ThecurrentresearchwassupportedbytheNationalScienceFoundationprojectoftheshakingtabletestofpile··soil--structureinteraction(No．40772171)，calcula

6、tedandanalyzedthedynamicresponseofpile·-soilinteractionundertheLargeGroundDisplacementinducedbyEearth--quakeLiquefactionbyFLAC3Dbasedonthemodeloftheshakingtabletest．Thedesignandproductionoftheshakingtabletestisdescribedinthispaper，includingtheexperimentalmodel，

7、themodelmaterialperformanceparameter，theexperimentalincreasesystem．AnditprovidedthenecessaryparameterstosimulateandverifytheshakingtablemodelexperimentbyFLAC3D．Thisarticlemadesomeimprovementsinthecalculationmodelonthebasisoftheshakingtestmodel，inordertohaveafre

8、esurfacesitemodelstobetterrespondtolargedeformationunderseismicliquefaction．Wefoundthatwherenearthefreefacesignificantlyhadagreaterdisplacement，andwithincreasingdistancefrom