發(fā)布時間：2020-11-11 18:04

　　 地震作用下的場地液化對以樁基礎為支撐的建筑物的影響是不容忽視的。然而,由于土體本身的不規(guī)則性、不連續(xù)特性以及樁土之間動態(tài)相互作用機理的復雜性,目前現行的不同國家規(guī)范的液化判別方法主要為經驗性的判別方法,對液化影響因素考慮不全或考慮的方式不同,因而不同規(guī)范的判別結果不同,甚至差別很大。準確的判斷土體液化對碼頭岸坡及結構穩(wěn)定性至關重要。因此本文的主要研究工作及結論如下:(1)總結整理國內外在地震以及地震液化作用下導致樁基結構發(fā)生破壞方面的典型案例和相關研究成果,歸納高樁碼頭在地震作用下的受力模式及常見破壞形式。其中最主要、破壞程度最大的破壞方式是由于液化造成的岸坡變形對樁基產生較大的水平荷載,從而容易使得樁基礎發(fā)生彎曲破壞或者剪切破壞。(2)建立碼頭結構和岸坡共同作用的數值模型,在對實際工程破壞案例進行分析驗證模型可靠性后,通過大量變動參數的數值計算,得出了高樁碼頭地基液化影響結構安全性能的主要破壞方式為岸坡側向變形引起的樁基破壞。(3)對我國、美國、歐洲等國家抗震設計規(guī)范中地基液化的判別方法及考慮的因素進行了分析對比。通過與基于地基土體超孔隙水壓力比是否超過1為液化判斷準則的數值模型對比分析,系統(tǒng)研究我國、美國、歐洲等國家抗震設計規(guī)范中地基液化計算差異性。(4)通過實際工程案例分析研究獲得了地基液化破壞形態(tài)及其對結構的影響方式。分析發(fā)現,采用彈性土體本構模型計算的結果中樁上的最大彎矩出現在樁頭位置,但是采用彈塑性土體本構模型及考慮液化作用的計算結果顯示樁的最大彎矩有可能出現在土體下方。通過塑性土體本構模型和液化土體本構模型的計算對比,結果表明:與采用彈塑性模型相比,液化土體本構模型中土體對樁基的約束能力有所減弱,且土體的水平剪切力有所加大,所以考慮液化作用的樁體內力更大,約束作用點位置更低。相同條件下,相同直徑的樁基結構在地基的液化發(fā)生后對全直樁結構的位移影響比較大,而對叉樁結構的位移影響比較小。
【學位單位】：重慶交通大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：U656.113
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1. 研究背景
        1.1.1. 研究意義
        1.1.2. 地震及地基液化
        1.1.3. 高樁碼頭在地震下的破壞
    1.2. 國內外研究現狀
        1.2.1. 地震作用下土體液化的國內外研究現狀
        1.2.2. 砂土液化的機理研究
        1.2.3. 高樁碼頭地震破壞的國內外研究現狀
    1.3. 本文工作內容
    1.4. 本文研究技術路線
第二章 高樁碼頭結構破壞形式
    2.1. 加州洛馬普列塔地震對奧克蘭港口的影響
    2.2. 海地地震對太子港的影響
    2.3. 蘇門答臘-安達曼群島地震對其周圍各港口的影響
        2.3.1. 高樁碼頭破壞
        2.3.2. 其他港口結構破壞
    2.4. 唐山地震對天津港口的影響
    2.5. 其他地震中高樁碼頭的破壞情況
    2.6. 本章小結
第三章 砂土液化及其對高樁碼頭影響分析
    3.1. 工程概況
    3.2. 有限元模型建立
        3.2.1. 建模步驟
        3.2.2. 材料參數
        3.2.3. 單元選擇
    3.3. 土體本構模型
        3.3.1. Finn液化本構模型
        3.3.2. Finn模型在FLAC中的實現
    3.4. 靜態(tài)平衡態(tài)計算
    3.5. 模型修正
    3.6. 假設不液化的地震模擬
    3.7. 假設土壤液化的地震模擬
    3.8. 本章小結
第四章 國內外抗震規(guī)范地基土液化判別方法
    4.1. 美國規(guī)范
    4.2. 歐洲規(guī)范
    4.3. 中國規(guī)范
    4.4. 各國抗震規(guī)范液化判別公式的比較
    4.5. 計算實例
        4.5.1. 按美國NCEER法判別
        4.5.2. 按歐洲抗震設計規(guī)范Eurocode 8 判別
        4.5.3. 按中國JTS 146—2012《水運工程抗震設計規(guī)范》判別
    4.6. 結論
    4.7. 本章小結
第五章 地震液化計算案例分析
    5.1. 研究模型概述
        5.1.1. 地質條件簡化
        5.1.2. 有限元模型建立
    5.2. 人工地震波生成
        5.2.1. 地震反應譜
        5.2.2. 人工地震波合成
    5.3. 一維自由場分析
        5.3.1. 一維自由場分析理論
        5.3.2. 地層地震動力響應特征
        5.3.3. 地層液化分析判斷
    5.4. 輸入地震波預處理
        5.4.1. 地震波濾波
        5.4.2. 和基線漂移矯正
    5.5. 地基振動計算結果分析
        5.5.1. 模型的加載及邊界條件
        5.5.2. 彈性模型計算結果
        5.5.3. 考慮塑性變形計算結果
        5.5.4. 考慮液化變形計算結果
    5.6. 高樁碼頭結構地震計算結果分析
        5.6.1. 高樁碼頭結構模型建立
        5.6.2. 彈性地基結構計算結果
        5.6.3. 考慮塑性變形的結構計算結果
        5.6.4. 考慮液化作用的結構計算結果
    5.7. 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1. 主要結論
    6.2. 未來研究方向
致謝
參考文獻
在校期間發(fā)表的論著及取得的科研成果

【參考文獻】

相關期刊論文 前3條

1 王根龍;林瑋;蔡曉光;;基于Finn本構模型的飽和砂土地震液化分析[J];地震工程與工程振動;2010年03期

2 劉漢龍,余湘娟;土動力學與巖土地震工程研究進展[J];河海大學學報(自然科學版);1999年01期

3 吳世明,徐攸在;土動力學現狀與發(fā)展[J];巖土工程學報;1998年03期

本文編號：2879547