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《饱和地基液化变形对桩基受力影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、对于饱和地基地展液化引起侧向变形机理及其对桩基的影响,国内外诸的多学者进行了相关的研,一川。究丫昭等基于室内试验提出了一个反映砂土液化后应力应变特性的双线性模型刘汉龙等提出一。,了一个砂土液化后应力应变关系的双曲线模型张建民通过震害调查分析指出可液化地基中桩基设计中不能仅考虑上部结构振动的影响,地基侧向变形的影响不容忽视吴一伟等通过室内模型试验,研究了砂土液化对桩基的影响,指出砂土液化后固结沉降引起桩侧负摩阻力与地面沉降间成良好的线性关系,并推。导了砂土液化引起桩的负摩阻力的计算方法刘惠珊等指出当桩尖未深入非液化层或者深,,,。入不深在水平力地震力作用下土体发
2、生液化流动和沉降是液化土中桩基震害的主要原因本文地震液化后变形分析采用了等提出的双线性模型及程序,桩一土结构地展反应分析采用频域分析方法一程序改进的程序,针对岸坡地基液化后的土体流动变形进行分析,揭示了土体在液化前后对桩体内力和桩顶位移的影响,为液化场地高桩码头的设计提供参考。一,双线性模型及液化安全率的确定建议的双线性模型表示为二丫丫孔下丫丫斗了孔,,,,。,式中场是参考应变凡前后的割线模量如图计算时可采用建议的行与凡的关系曲,、,丸的,、。线得到孔和仇可根据负与关系曲线得到并分别采用式计算一,犷刘液化前强度恢复点‘犷二纬,一儿图土体液化后双线形模型图应力释
3、放法示意图计算液化后变。,形可以采用应力释放法首先运用震前的应力应变关系求出各单元的初始状态应、,,,一。再根据液化后的应力力应变然后对液化单元进行约束固定其应变应变关系重新计算单元。,。,一,应力这样必然会产生不平衡力把不平衡力助口到土体上按液化后的应力应变关系则可以求出。,液化流动变形计算过程可表示成图所示的汉一其中不平衡力尸用下面的式子表示。一。工,,,勺对应的按一式中为应变一位移矩阵为震前的应力是与震前应变液化后应力应变关系计算得到的应力。确定双线性模型参数需要先确定液化安全率凡,液化安全率凡可以表示为凡凡忆尸凡其中凡为液化强度,可通过标准贯入度值求出
4、。和地震动类型有关的系数为地震时动剪应力比,比汹灯,巧其中甸为单元动剪应力水平,可通过动力解析程序直接求出,万为土体单元有效应力。分析算例一计算结果和分析当结构受到地震荷载作用直、至地基液化流动孔隙水压消散后再固结的整个过程中要经过以下几个阶段自,,重荷载作用该阶段桩体和土体将在竖向重力作用下产生竖向沉降并引起桩体附加内力,该阶段桩体和,的产生地震荷载作用土体将在水平向地震惯性力的作用下引起桩体较大的瞬时,,,,内力因为作用时间一般较短孔压上升较慢土体还未液化液化流动阶段该阶段由于孔压上升,土体抗剪强度为零,将产生水平侧向流动,桩体在土体侧向推力的作用下产生较
5、大的内力伴,,该阶段桩体还要受到随孔隙水压消散产生液化沉降使桩体和土体产生侧向永久位移土体对桩侧向负。,摩阻力的作用在计算中笔者按照以上四个阶段进行总结和分析以期找到桩体在整个过程中的内力和桩顶位移的变化规律在实际展害中,桩顶部位破坏较严重,相关文献表明,在液化场地桩体在液化层和非液化层交界面、【〔洲故在计处还可能承受了超过极限荷载的内力而导致桩体破坏算中取根桩体中桩顶内力最大值交界面处的内力最大值和桩顶水平位移为研究对象,选取的液化层位置见图。桩端位移的比较表为岸坡、,土体液化前后的桩顶桩和土体交界面处的水平位移值可以看出表不同位里桩体水平位移的比较位里自重
6、荷载地展荷载液化流动液化沉降桩顶水平位移性月桩和土体交界处水平位移两者相对水平位移两个位置,桩体水平位移在自重荷载阶段相,比较小液化流动阶段最大土体液化后流动对桩体的侧向推力的作用,其位移大于液化前地震惯性力作用下的瞬时最大位移,土体液化过程中孔压消散产生土体竖向沉降,桩体产生反方向的位移从而减小了桩顶水平位移土体液化后两个位置相对水平位移较液化前大,说明液化后桩体变形较大,导致桩顶产生较大的内力,在后面的内力分析中也证明了这一点。、、、。图图图图”为地基和桩体结构在各个阶段的最大变形图桩端内力的比较、、,图为土体液化前后各个阶段桩端内力最大值计算结果可以看出
7、桩端内力在自重荷载一阶段较小,地震荷载作用阶段、液化流动和液化沉降阶段内力均较大,土体液化后桩顶内力较液化前大即地震液化侧扩使桩体产生较大变形并在桩顶产生的内力大于地震惯性力引起的内力,其更具有破坏力地震惯性力引起的最大内力是瞬时的,土体液化后对桩顶产生的内力是土体永久位移产生的,具有不可恢复性,危险性更大液化沉降减小了桩体变形,故也使桩端内力较液化流动阶段小。液化层和非液化层交界面处桩体内力的比较、、,图图图为土体液化前后各个阶段液化层和非液化层交界面处桩体内力结果可以看出液化层和非液化层交界处的内力在自重荷载阶段和地震荷载阶段较小土体液化后的内力大于液化前
8、的内力土体液化后,在液化层和非液化层交
