地基液化與非液化條件下土—樁—橋墩體系振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬研究.pdf

1、地震作用下土—結(jié)構(gòu)相互作用的研究已經(jīng)成為抗震領(lǐng)域和巖土工程領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，而考慮地基液化的影響使其研究更具有復(fù)雜性。目前，振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)在研究土—結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用的問(wèn)題上得到了廣泛的應(yīng)用。通過(guò)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究土—橋梁結(jié)構(gòu)體系的反應(yīng)特性和作用機(jī)理對(duì)于加深震害理解、促進(jìn)橋梁抗震的發(fā)展均具有十分重要的意義。
　　本文依托山東沭河特大橋工程項(xiàng)目，分別設(shè)計(jì)了可液化地基和非液化地基土—樁—橋墩體系的振動(dòng)臺(tái)對(duì)比試驗(yàn)。通過(guò)試驗(yàn)研究，旨在考查液化地基

2、模型和非液化地基模型下土—樁—橋墩體系地震相互作用機(jī)理和樁基橋梁的地震反應(yīng)規(guī)律。另外，采用FLAC3D軟件，對(duì)液化地基模型的反應(yīng)規(guī)律進(jìn)行數(shù)值模擬，對(duì)比飽和砂土層超孔壓比變化曲線，分析了土—樁—橋墩之間的相互作用機(jī)制。
　　對(duì)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)現(xiàn)象、試驗(yàn)結(jié)果分析和數(shù)值模擬分析的主要結(jié)論總結(jié)如下：
　　1.在小幅值加速度激勵(lì)下(0.1g)，液化地基模型試驗(yàn)未出現(xiàn)液化跡象。兩種地基模型中樁土相互作用主要受墩頂慣性力控制，宏觀表現(xiàn)為樁推土；

3、樁身的峰值應(yīng)變出現(xiàn)在墩底或者在上部土層的分界處；兩種地基模型試驗(yàn)監(jiān)測(cè)到的峰值加速度差異不大。
　　2.在大幅值加速度激勵(lì)下(0.4g)，液化地基模型試驗(yàn)監(jiān)測(cè)到孔隙水壓力迅速增長(zhǎng)并且消散較慢，地基土表出現(xiàn)明顯的液化現(xiàn)象。在液化地基模型試驗(yàn)中，砂土層中的峰值加速度豎向分布規(guī)律性不明顯，而非液化試驗(yàn)則呈現(xiàn)向上放大的規(guī)律。由于土層液化的影響，液化試驗(yàn)監(jiān)測(cè)到的樁身最大應(yīng)變位置比非液化試驗(yàn)更靠下。
　　3.液化地基模型試驗(yàn)的數(shù)值模擬能很