地震液化条件下桩-土-桥梁结构相互作用的研究.pdf

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1、地震液化条件下桩．土．桥梁结构相互作用的研究StudyonInteractionofPile--Soil--BridgeStructureunderSeismicLiquefactionCondition作者姓名学位类型学科、专业研究方向导师及职称主委合肥工业大学!lllrlJfIIIfllIIIII＼188619本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大学硕士学位论文质量要求。答辩委员会签名：(工作单位、职称)导师：钆z趴墨觳《鲁弛碜蟮敖授看舱碰欠嗲数攫铜巴m善毅艰独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和

2、致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得金壁王些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：签字日期：。如lf年9月哆日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解金胆王些太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权佥目巴王些盔堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签

3、名：签字日期．珈l『．簟·矽学位论文作者毕业后去向：工作单位：无锡午建托对技测瞄司通讯地址。无锡彳石良卷五号Ill导师签名：签字日期：如f『．么矽地震液化条件下桩一土一桥梁结构相互作用的研究摘要地震液化条件下桩．土．桥梁结构动力相互作用的研究是土木工程界的一个前沿课题，但是目前国内外对液化场地条件下桩．土．桥梁结构动力相互作用的研究仍然较少。因此，本文以南京“京沪高铁工程”某标段的铁路桥作为研究对象，采用ABAQUS有限元软件分别建立桩一土．桥梁结构在液化场地条件下和非液化场地条件下的二维有限元模型，对地基土的孔隙水压力、土层和桥梁结构的动力响应、桩基的破坏机理进行了研究和分析。研究结果表

4、明：(1)地基孔隙水压力的发展与输入地震波的强度、土层的性质及深度等有着密切的关系。随着输入地震波的加速度不断增大，超静孔隙水压力不断上升，且孔隙水压力在地震结束以后不会立即消散。(2)孔隙水压力的变化将会影响地基土强度发生变化，导致土体变形，使基础产生不均匀沉降，地基土丧失承载力和抗剪强度，桥梁结构严重破坏，甚至倒塌。(3)土层液化后刚度降低，发生软化，传递振动的能力减弱。在一定程度上，对上部结构具有减振隔震作用。(4)土层液化后，土体对桩的约束减弱，桩基摆动、旋转幅度增大，使得桥梁结构的位移幅值显著增加。这也是导致桥梁结构严重破坏，甚至倒塌的重要因素之一。(5)液化土体的侧向扩展作用对

5、桩基影响较大。在性质差异较大相邻两土层的交界处，土层相对位移较大，桩身受到较大的弯矩，使桩基有可能发生弯剪破坏，是桩身出现断裂的主要位置。因此，土体发生液化是造成桩基破坏的重要原因之一。(6)对不同类型的地震波，上部结构的反应差异较大，说明了桥梁结构的破坏不仅与地震的震级有关，还与地震波的波形有关。本文对液化场地条件下桩．土．桥梁结构相互作用的研究成果，对液化场地的抗震设计和防灾减灾具有重要的指导意义和实用价值。关键词：液化；地震响应；动力相互作用；ABAQUS●StudyonInteractionofPile--Soil-BridgeStructureunderSeismiqLiquef

6、actionConditiceismicuelactiononditionABSTRACTResearchofdynamicinteractionbetweenpileandsoilunderseismicliquefactionconditionisoneofthefrontiertopicsinthegeotechnicalengineeringfield．However,researchondynamicinteractionofpile—soil-bridgestructureingroundofliquefactionisstillrareathomeandabroad．Ones

7、ectionof”Beijing-ShanghaiHighSpeedRailwayProject¨istakenasmainstudyobject，andbuildtwo--dimensionalfiniteelementmodelofpile·-soil·-bridgestructureinliquefactiongroundandnon-liquefactiongroundrespectivelybasedonABA