軟土震陷計(jì)算方法及影響研究.pdf

1、作為由地震所引起一系列的地基失穩(wěn)問(wèn)題，如震陷、液化等都是工程中經(jīng)常遇到的。在地震作用下砂土地基的液化變形，國(guó)內(nèi)外研究得比較多，得到的認(rèn)識(shí)也非常深刻。隨著社會(huì)快速發(fā)展，遇到的軟土地基日漸增多，軟土地基的震陷問(wèn)題也得到了重視。由于飽和粘土具有高靈敏度、高壓縮性、低強(qiáng)度、低滲透性、固結(jié)時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)，軟土地基的震陷研究較為復(fù)雜，震陷機(jī)理分析尚存在爭(zhēng)議，震陷規(guī)律的成果應(yīng)用方面存在不足。本文圍繞軟土地基震陷的機(jī)理、考慮軟土結(jié)構(gòu)性軟土震陷的計(jì)算以及震

2、陷給樁基帶來(lái)負(fù)摩擦力計(jì)算和變化規(guī)律等問(wèn)題展開了以下的研究工作： (1)結(jié)構(gòu)性軟土軟化模型研究。通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)，證實(shí)結(jié)構(gòu)性軟土在循環(huán)荷載作用下其軟化效應(yīng)是非常顯著的。由于結(jié)構(gòu)性軟土的高靈敏性，受擾動(dòng)幾周后其結(jié)構(gòu)性可能已遭破壞，這樣在地震作用下產(chǎn)生的震陷是不可忽視的。借鑒了軟化指數(shù)δ的定義，基于應(yīng)力控制的動(dòng)單剪試驗(yàn)，通過(guò)分析在不同的循環(huán)應(yīng)力比作用下，軟化指數(shù)δ隨加荷周數(shù)的變化情況，建立反映土體循環(huán)軟化的軟化模型并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定模型參

3、數(shù)； (2)軟土震陷計(jì)算及經(jīng)驗(yàn)公式建立。通過(guò)震陷有限元計(jì)算與分析，考慮了軟土結(jié)構(gòu)性的影響，建立了軟土震陷的經(jīng)驗(yàn)公式，經(jīng)驗(yàn)公式中主要包括軟土的壓縮層厚度、靈敏度、動(dòng)模量系數(shù)、地震加速度系數(shù)和偏應(yīng)力等五個(gè)參數(shù)，結(jié)合江蘇省幾個(gè)地區(qū)的軟土進(jìn)行了震陷初步估算，計(jì)算結(jié)果顯示是合理的； (3)軟土震陷的評(píng)價(jià)體系的研究。由于目前規(guī)范沒(méi)有軟土震陷的評(píng)價(jià)體系，為了更好評(píng)判軟土震陷的危害性，對(duì)軟土震陷分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了討論，并引入震陷量的評(píng)價(jià)方法

4、，初步建立對(duì)震陷程度量的評(píng)價(jià)體系，為設(shè)計(jì)提供一定的參考依據(jù)，從而避免過(guò)大的震陷量對(duì)建(構(gòu))筑物造成破壞； (4)軟土震陷簡(jiǎn)化計(jì)算方法研究。針對(duì)限元計(jì)算理論比較復(fù)雜，模型參數(shù)較多的問(wèn)題，引入Seed等人估算地震剪應(yīng)力的簡(jiǎn)化方法，結(jié)合Tanignchi等提出的動(dòng)應(yīng)力與殘余應(yīng)變雙曲線關(guān)系，推導(dǎo)出殘余應(yīng)變的經(jīng)驗(yàn)公式，基于土力學(xué)中的分層總和法計(jì)算的思路，提出軟土震陷簡(jiǎn)化的計(jì)算方法：通過(guò)對(duì)幾個(gè)工程實(shí)例的軟土震陷計(jì)算來(lái)驗(yàn)證該方法的合理性：