软土震陷计算方法及影响研究

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1、河海大学博士学位论文软土震陷计算方法及影响研究姓名：吴跃东申请学位级别：博士专业：岩土工程指导教师：殷宗泽20080401软土震陷计算方法及影响研究摘要作为由地震所引起一系列的地基失稳问题，如震陷、液化等都是工程中经常遇到的。在地震作用下砂土地基的液化变形，国内外研究得比较多，得到的认识也非常深刻。随着社会快速发展，遇到的软土地基日渐增多，软土地基的震陷问题也得到了重视。由于饱和粘土具有高灵敏度、高压缩性、低强度、低渗透性、固结时间长等特点，软土地基的震陷研究较为复杂，震陷机理分析尚存在争议，震陷规律的成果应用方面存在不足。本文围绕软土

2、地基震陷的机理、考虑软土结构性软土震陷的计算以及震陷给桩基带来负摩擦力计算和变化规律等问题展开了以下的研究工作：(1)结构性软土软化模型研究。通过室内试验，证实结构性软土在循环荷载作用下其软化效应是非常显著的。由于结构性软土的高灵敏性，受扰动几周后其结构性可能已遭破坏，这样在地震作用下产生的震陷是不可忽视的。借鉴了软化指数万的定义，基于应力控制的动单剪试验，通过分析在不同的循环应力比作用下，软化指数万随加荷周数的变化情况，建立反映土体循环软化的软化模型并根据试验结果确定模型参数；(2)软土震陷计算及经验公式建立。通过震陷有限元计算与分析

3、，考虑了软土结构性的影响，建立了软土震陷的经验公式，经验公式中主要包括软土的压缩层厚度、灵敏度、动模量系数、地震加速度系数和偏应力等五个参数，结合江苏省几个地区的软土进行了震陷初步估算，计算结果显示是合理的；(3)软土震陷的评价体系的研究。由于目前规范没有软土震陷的评价体系，为了更好评判软土震陷的危害性，对软土震陷分级标准进行了讨论，并引入震陷量的评价方法，初步建立对震陷程度量的评价体系，为设计提供一定的参考依据，从而避免过大的震陷量对建(构)筑物造成破坏；(4)软土震陷简化计算方法研究。针对限元计算理论比较复杂，模型参数较多的问题，引

4、入Seed等人估算地震剪应力的简化方法，结合Tanignchi等提出的动应力与残余应变双曲线关系，推导出残余应变的经验公式，基于土力学中的分层总和法计算的思路，提出软土震陷简化的计算方法：通过对几个工程实例的软土震陷计算来验证该方法的合理性：(5)软土震陷引起桩负摩擦力的计算研究。针对目前我国设计人员在设计时没有河海大学博士学位论文考虑软土震陷对建筑物桩基的影响的问题，通过对桩负摩擦力产生机理进行了探讨，对其影响因素进行了分析与研究，针对软土震陷的特点，建立了桩侧负摩擦力计算的非线性模型，以某工程为实例，进行了桩的负摩擦力计算与分析，为

5、设计提供依据。关键词：结构性软土；震陷；软化模型；有限元分析；灵敏度；震陷评价；简化计算；桩负摩擦力；软士震陷计算方法及影响研究Abstract1k刚blenlsabout111estabilit)rof颤mI删0Ilc龇sedby锄恤qual【器such嬲Sei跚licsetdemen士、1iquefac石onetCareoft饥∞c0恤1t硎illsome鲥ects．Theresearcihat舢tlique删0nd细撕oilof训颤删on啪der跚mjuakeathome锄d加adhaVe90tl吣ofresI】1ts锄d砌edd

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