收藏本站
《中南大学》 2007年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

土体液化诱发的侧向扩展对桩基的影响研究

卢敦华  
【摘要】: 自20世纪60年代始,特别是在1964年日本新泻大地震、美国阿拉斯加大地震造成广泛的饱和砂土地基液化失效、大规模结构破坏后,人们对地震破坏的严重性给予了更广泛的重视,对土体因地震而失稳破坏的原因、机理、土体的动力特性、饱和砂土液化等问题展开了广泛的研究。混凝土桩由于能较好地适应各种地质条件和各种荷载情况,并具有承载力大、稳定性好、沉降小等特点被广泛应用于高层建筑、重型厂房、桥梁、港口码头等深基础中。随着我国国民经济的快速发展,大规模基础设施的兴建,有关地震以及由此引发的土体液化诱发的侧向扩展对桩基础影响的研究,自然便成为现阶段岩土工程领域的一个重要研究方向。 论文通过收集前人资料、理论分析以及计算机程序模拟,首先对土体液化诱发的侧向扩展对桩基影响的研究现状作了归纳和总结;并根据单桩或群桩对土体液化诱发的侧向扩展的响应主要取决于桩自身的特性、土体液化后的性能、桩土间的相互作用以及液化层内土的变形模式等因素,对砂土的液化及不排水抗剪特性、液化土体水平位移导致桩体变形的力学分析模型、桩的弯曲性能、单桩或群桩对土体液化诱发的侧向扩展的响应等方面进行了深入系统的研究,得出了一些有益的结论。 以非线性旋转弹簧来模拟桩体弯曲时的非线性材料响应,以弹簧滑块单元来模拟桩土间的非线性相互作用,包括表面摩擦力和侧向压力,建立了一个数学分析模型以评价桩体因土体水平位移而产生的应力和应变。 相关试验结果表明,砂土在单调荷载及循环荷载作用下将出现应变软化特性,表现为液化或有限液化。在砂土液化后施加循环荷载或静荷载,其变形特性是不一样的。砂土液化再固结体体变主要取决于循环荷载过程中试样结构的破坏程度,而其中的绝大部分发生在有效应力接近于零的阶段。 通过对混凝土、钢筋的力学分析和钢筋混凝土的抗震性能分析,建立了一个模拟钢筋混凝土桩和预应力混凝土桩的抗弯强度和弯曲变形的模型,并对作用在桩上的侧向力特征、桩体的破坏机理加以阐述。 通过分析桩体材料、桩径、轴向荷载、土体位移大小、桩土相对刚度对桩体响应的影响,对混凝土桩在侧向力作用下的破坏机理和响应特征进行了研究,并对造成桩体破坏所需的最大土体位移进行了量化确定。在给定桩的轴向荷载、桩土系统的特性长度、液化土层厚度的条件下,根据文中建立的分析模型,由程序模拟计算得出桩体破坏后的形状。模拟结果比较真实地的反映了地震过程中因土体液化侧向扩展而导致破坏的桩基特性,说明文中相关的分析、假设及模型的选择是合适的。 对群桩在土体液化诱发的侧向扩展下的响应进行了初步分析讨论。根据一定的假设条件,建立了一个简化分析模型,对群桩间的土体剪切刚度变化对桩的影响进行阐述,对群桩桩帽连接对群桩的影响进行分析,并对群桩与单桩的性能进行了比较。对2×2、3×3、4×4群桩的分析结果表明,当群桩受到液化土体的侧向扩展作用时,桩间土体的刚度起着重要的作用,群桩内土体的剪切刚度的大小会影响到土体流动条件的形成。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TU473

手机知网App
【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 徐鹏举;可液化场地桥梁桩基地震反应分析与简化分析方法研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张健;液化土及震陷性软土中桩基承载特性研究[D];武汉理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 韩英才,M.Novak;水平荷载作用下单桩的动力分析[J];地震工程与工程振动;1989年02期
2 吕西林,陈跃庆,陈波,黄炜,赵凌;结构-地基动力相互作用体系振动台模型试验研究[J];地震工程与工程振动;2000年04期
3 周云东,刘汉龙,高玉峰,余湘娟;砂土地震液化后大位移室内试验研究探讨[J];地震工程与工程振动;2002年01期
4 林志钊;地震液化侧向变形对桩基受力影响及其防治措施[J];福建地质;2004年04期
5 么印凡,谢定义,王士风;饱和砂土振后再固结变形规律的试验研究[J];工程抗震;1995年04期
6 刘惠珊,乔太平;可液化土中桩基设计计算方法的探讨[J];工业建筑;1983年04期
7 张秀琴,过镇海,王传志;反复荷载下箍筋约束混凝土的应力-应变全曲线方程[J];工业建筑;1985年12期
8 余湘娟,姜朴,魏松;砂土的稳态强度试验研究[J];河海大学学报(自然科学版);2001年01期
9 刘汉龙,余湘娟;土动力学与岩土地震工程研究进展[J];河海大学学报(自然科学版);1999年01期
10 任金刚;王玉芳;;饱和砂土地震液化研究方法概述[J];海河水利;2006年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高丹盈,黄承逵,赵国藩;T形截面构件截面曲率延性的简化计算[J];四川建筑科学研究;1988年02期
2 杨卫忠,王博;基于损伤的混凝土剪切应力—应变关系[J];四川建筑科学研究;2004年04期
3 王皆伟,王汝恒;土动力本构模型初探[J];四川建筑科学研究;2005年05期
4 吴怀忠;王汝恒;刘汉峰;郭文;初文荣;;围压和固结应力比对砂卵石土动力特性的影响[J];四川建筑科学研究;2006年05期
5 钱坤;尹新生;朱珊;佴磊;;三维地基沉降计算公式的改进与比较[J];四川建筑科学研究;2009年03期
6 袁启旺;佘跃心;;地基液化评价的模糊不确定性分析[J];四川建筑科学研究;2010年04期
7 毕守一;钢筋混凝土结构用分布裂缝模式求裂缝开展宽度的数值分析[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2001年03期
8 石国柱;马彦飞;徐晓勇;;混凝土剪切强度指标研究[J];安阳师范学院学报;2006年05期
9 周健,苏燕,董鹏;软土地层地铁及地下构筑物抗震动力分析研究现状[J];地下空间;2003年02期
10 戴林发宝;王广地;高波;;高速列车振动下隧道周边砂土液化研究[J];地下空间与工程学报;2012年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 孙恒矗;周小文;蔡元林;;建筑物下砂土地震液化分区特征数值模拟研究[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
2 高玉峰;张健;沈扬;;不同频率波浪荷载作用下饱和粉土孔隙水压力特性试验研究[A];第一届全国岩土本构理论研讨会论文集[C];2008年
3 刘汉龙;陈育民;;砂土液化后流动特性分析[A];第一届全国岩土本构理论研讨会论文集[C];2008年
4 杨光;张丙印;于玉贞;孙逊;;不同应力路径下粗粒料力学特性的试验研究[A];第一届全国岩土本构理论研讨会论文集[C];2008年
5 杜修力;李霞;曹喜;李立云;;悬挂式层状多向剪切变形模型箱的设计分析[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅱ)[C];2010年
6 江月霞;康志强;;饱和砂土地震液化分析综述[A];福建省第十三届水利水电青年学术交流会论文集[C];2009年
7 彭宣茂;黄维;任奎;;深覆盖砂层地基上拦河大坝抗震液化分析[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展[C];2009年
8 季韬;裘涛;;钢筋砼截面性能的研究[A];第七届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ卷)[C];1998年
9 季韬;裘涛;;钢纤维砼构件截面性能的研究[A];第七届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ卷)[C];1998年
10 尚守平;卢华喜;王海东;余俊;刘方成;;大比例模型结构-桩-土动力相互作用试验研究与理论分析[A];第15届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 曲嘉;钢纤维混凝土劈拉强度的实验研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 孙军杰;黄土场地震陷与桩基负摩阻力现场试验研究[D];兰州大学;2010年
3 张骥;混凝土塑性—损伤本构模型研究[D];华中科技大学;2010年
4 孙书伟;微型桩结构加固边坡受力机制和设计计算理论研究[D];中国铁道科学研究院;2009年
5 劳晓春;RC矩形截面剪力墙构件的抗震性能及其性能指标限值研究[D];华南理工大学;2010年
6 都爱华;框架结构移位托换节点受力机理的研究[D];山东大学;2010年
7 周明涛;植被混凝土冻融效应试验研究[D];武汉大学;2010年
8 刘桂卫;黄河三角洲地区地面沉降和风暴潮灾害特征及其环境效应研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2010年
9 郜新军;地震及列车竖向荷载作用下大跨桥梁动力响应分析研究[D];北京交通大学;2011年
10 武成浩;基于桩土共同作用理论的高层结构地震反应分析与抗震性能评估方法研究[D];北京交通大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孟顺意;混凝土双轴动态试验研究[D];大连理工大学;2010年
2 刘北战;降雨入渗条件下新邱区中南公路边坡稳定性分析[D];辽宁工程技术大学;2010年
3 王晓华;辽西风积砂土振动液化的试验研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
4 王松;大型沉箱码头的非线性动力反应分析[D];长沙理工大学;2010年
5 雷瑞丽;极端洪水和低温条件下的土石坝安全评价[D];长沙理工大学;2010年
6 刘会欣;黄河三角洲不同粘粒含量粉土的动力特性研究[D];中国海洋大学;2010年
7 王欣;波浪作用下粉质土底床液化后运动特征的试验研究[D];中国海洋大学;2010年
8 贾延财;浅海重力式平台负压箱桶形基础的地基稳定性研究[D];中国海洋大学;2010年
9 杨黎;饱和粉土路基的变形特性研究[D];河南工业大学;2010年
10 辛立江;连续刚构桥地震时程响应及跨中强度的有限元分析[D];合肥工业大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 姚文娟;傅祥卿;仇元忠;;超长桩的屈曲荷载计算[J];地下空间与工程学报;2009年03期
2 范敏,解明雨,邬瑞锋;土-桩-结构相互作用体系的非线性地震反应分析[J];地震工程与工程振动;1985年03期
3 石兆吉,郁寿松;软土震陷计算中若干问题的讨论[J];地震工程与工程振动;1989年04期
4 苏栋;李相菘;;砂土自由场地震响应的离心机试验研究[J];地震工程与工程振动;2006年02期
5 凌贤长;;E-Defense建设与相关研究[J];地震工程与工程振动;2008年04期
6 唐亮;凌贤长;徐鹏举;王东升;高霞;;承台型式对可液化场地桥梁桩-柱墩地震响应影响振动台试验[J];地震工程与工程振动;2010年01期
7 于洪治,何广讷,杨斌;软土震陷特性的试验研究[J];大连理工大学学报;1996年01期
8 张会荣,刘松玉;地震液化引起的地面大变形对桥梁桩基的影响研究综述[J];防灾减灾工程学报;2004年03期
9 刘晓;唐小微;栾茂田;;地基液化导致沉箱码头破坏及地基加固方法的非线性数值分析[J];防灾减灾工程学报;2009年05期
10 刘惠珊;1995年阪神大地震的液化特点[J];工程抗震;2001年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 齐翔;孔宪京;邹德高;;饱和地基液化变形对桩基受力影响[A];第17届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 唐亮;液化场地桩—土动力相互作用p-y曲线模型研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 冯士伦;可液化土层中桩基横向承载特性研究[D];天津大学;2004年
3 邹新军;基桩屈曲稳定分析的理论与试验研究[D];湖南大学;2005年
4 肖宏彬;竖向荷载作用下大直径桩的荷载传递理论及应用研究[D];中南大学;2005年
5 李雨润;液化土层中桩基横向动力响应研究[D];中国地震局工程力学研究所;2006年
6 朱建群;含细粒砂土的强度特征与稳态性状研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2007年
7 贺炜;竖向荷载下基桩承载性状的理论与试验研究[D];湖南大学;2007年
8 马志涛;现浇混凝土薄壁管桩水平受力特性试验研究与分析[D];河海大学;2007年
9 戚春香;饱和砂土液化过程中桩土相互作用p-y曲线研究[D];天津大学;2008年
10 蒋冲;山区高桥墩—桩基结构体系承载特性及其分析方法研究[D];湖南大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王孝兵;竖向与水平组合荷载作用下大直径长桩承载特性的数值模拟研究[D];长江科学院;2011年
2 任光勇;桩基在竖向荷载作用下的压缩量和稳定性研究[D];浙江大学;2003年
3 李帅;液化土中桩基水平承载特性的振动台试验研究[D];天津大学;2004年
4 高莹;江苏软土地基震陷特性分析[D];河海大学;2006年
5 赵如意;碎石桩加固高速铁路液化土地基振动台试验研究[D];西南交通大学;2006年
6 杨军;基于随机场理论的单桩竖向承载力可靠性研究[D];南京理工大学;2008年
7 王成雷;液化土层中桩土作用p-y曲线计算研究[D];天津大学;2007年
8 余正春;弱化饱和砂土对桩水平极限抗力的研究[D];天津大学;2007年
9 陈帝江;斜坡地区大直径桥梁桩基竖向承载特性研究[D];长安大学;2009年
10 鹿庆蕊;可液化场地桩基改进m法研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 俞儒一 ,赵洪顺 ,黄士兴 ,虞国桢;压缩波在饱和软土中的传播试验[J];爆炸与冲击;1982年04期
2 王明洋,赵跃堂,邓国强,钱七虎;爆炸波在递增硬化介质中的传播近似模型及分析解[J];爆炸与冲击;1997年04期
3 赵跃堂,钱七虎,王明洋;爆炸波作用下三相饱和土本构研究[J];爆炸与冲击;1998年01期
4 赵跃堂,钱七虎,王明洋;爆炸荷载作用下三相饱和土中气体运动的几个影响因素分析[J];爆炸与冲击;1998年02期
5 刘汉龙,周云东,高玉峰,余湘娟,Nakasono Takeshi;多功能静动三轴仪研制及在液化后大变形中的应用[J];大坝观测与土工测试;2001年05期
6 景立平,李玉亭,王绍博;砂土液化诱发地面侧移分析[J];东北地震研究;1996年04期
7 张克绪;饱和砂土的液化应力条件[J];地震工程与工程振动;1984年01期
8 范敏,解明雨,邬瑞锋;土-桩-结构相互作用体系的非线性地震反应分析[J];地震工程与工程振动;1985年03期
9 扶长生,土岐憲三;具有埋入基础的土-结构系统的非线性地震响应分析[J];地震工程与工程振动;1987年01期
10 何广讷,李万明;振动能量下砂土的体变与孔隙水压力[J];地震工程与工程振动;1987年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张永谋;;荷载传递法在群桩沉降计算中的应用[J];甘肃科技;2010年09期
2 张永谋;;荷载传递法在桩筏基础沉降中的应用研究[J];兰州交通大学学报;2009年04期
3 李朝晖;;桩基沉降的研究现状[J];中小企业管理与科技;2008年01期
4 李立波;赵树青;;沉桩施工过程超静孔隙水压力变化的试验分析与研究[J];华东公路;2008年05期
5 徐洋;谢康和;许国平;何丽波;;群桩复合地基固结性状有限元分析[J];建筑结构;2006年02期
6 陈功;吉同元;刘松玉;;CFG桩施工引起的超静孔隙水压力的现场试验研究[J];公路交通科技(应用技术版);2006年03期
7 毛利勤,衡朝阳,曾立民;竖向荷载下单桩与群桩变形性状的差异性研究[J];煤炭学报;2004年03期
8 唐士芳,李蓓;桩群阻力影响下的潮流数值模拟研究[J];中国港湾建设;2001年05期
9 王宝烨;桩基基础的发展及其应用[J];建材技术与应用;2002年02期
10 L.Briaud;L.M.Tucker;E.NG;张德祥;;砂中单桩和5根桩的群桩受轴向荷载时的响应[J];土工基础;1992年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李跃生;;QFD与FMEA的结合性分析模型[A];第二届中国质量学术论坛会议论文集[C];2005年
2 沈树章;张学庆;;战场电磁环境分析模型本地化研究[A];2009年全国无线电应用与管理学术会议论文集[C];2009年
3 梁莹;夏华学;;商业智能平台MDDAS在连锁超市的实施[A];广西计算机学会2010年学术年会论文集[C];2010年
4 许旺发;张旭;;基于湿球温度的板式蒸发式空冷器模型及数值求解[A];上海市制冷学会2005年学术年会论文集[C];2005年
5 蔺鹏臻;周世军;刘凤奎;;混凝土箱梁翼板厚度变化对剪滞效应的影响分析[A];第18届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2009年
6 郑晓龙;黄芳玮;朱万旭;;有限元在预应力锚箱受力分析中的应用[A];第十一届全国混凝土及预应力混凝土学术交流会论文集[C];2001年
7 唐琮沅;张明玉;;面向机场的我国航空物流企业发展战略研究[A];可持续发展的中国交通——2005全国博士生学术论坛(交通运输工程学科)论文集(上册)[C];2005年
8 林雪纲;许榕生;;信息系统生存性分析模型研究[A];全国网络与信息安全技术研讨会'2005论文集(下册)[C];2005年
9 陈以一;刘魁;陈扬骥;;开闭式曲面屋盖体系分析中与结构移动有关的若干问题[A];首届全国建筑结构技术交流会论文集[C];2006年
10 白鹏;谢文俊;张喜斌;刘君华;;SVM分析模型在红外气体分析仪中的应用[A];2007'仪表,自动化及先进集成技术大会论文集(一)[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;数据分析模型失效,大摩一天亏了近4亿美元[N];新华每日电讯;2007年
2 韩雪 陈尚平;建立分析模型 开展重点评估[N];中国税务报;2006年
3 本报记者 周蓉蓉;BI应用的缺谁来填[N];计算机世界;2005年
4 李慧新;潜心治学成果卓著[N];经理日报;2010年
5 张琳 赵伟;在Excel中创建杜邦分析模型[N];财会信报;2007年
6 陈峥;企业家的直觉与决策[N];中国工商报;2007年
7 辽宁省兴城市国家税务局;调查典型企业生产情况 建立行业通用评估模型[N];中国税务报;2007年
8 吴伟卿;胶粘带产业的机遇和阻力[N];中国包装报;2006年
9 孙永标;数据式系统基础审计的初步认识与探索[N];中国审计报;2006年
10 北京中创信测科技股份有限公司;解析骨干网性能监测技术[N];通信产业报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 卢敦华;土体液化诱发的侧向扩展对桩基的影响研究[D];中南大学;2007年
2 孙晓立;抗拔桩承载力和变形计算方法研究[D];同济大学;2007年
3 王亮;基于统一强度理论的桩基扩孔问题弹塑性分析[D];长安大学;2008年
4 于跃;基于三维地质分析模型的水电工程复杂坝基处理分析研究[D];天津大学;2010年
5 徐小敏;砂土液化及其判别的微观机理研究[D];浙江大学;2012年
6 泰克森;疟疾死亡风险的生存分析模型[D];华中科技大学;2011年
7 刘金华;水资源与社会经济协调发展分析模型拓展及应用研究[D];中国水利水电科学研究院;2013年
8 吴建国;作物种子品质研究中近红外光谱分析模型的创建和应用[D];浙江大学;2004年
9 程国勇;饱和砂土剪切波速与抗液化强度相关性的研究[D];天津大学;2003年
10 王富强;自然排水条件下砂土液化变形规律与本构模型研究[D];清华大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄发安;桩基沉降分析与计算[D];西南交通大学;2006年
2 王琦;中小企业诊断问题的研究[D];长春理工大学;2004年
3 刘杰;株洲高新电业股份有限公司市场机会分析[D];华北电力大学(北京);2007年
4 秦雪;基于游客感知价值的汉中生态旅游研究[D];西北大学;2008年
5 赵彤洲;沈阳网通员工工作满意度研究[D];大连理工大学;2009年
6 崔莹;桩体复合地基的弹塑性有限元分析[D];长安大学;2005年
7 苏雷;可液化场地群桩—土动力相互作用p-y曲线研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
8 刘志刚;水平荷载作用下刚性桩复合地基的变形性状[D];四川大学;2005年
9 詹金林;水平或竖直受荷壁板桩群桩的变分法分析[D];河海大学;2006年
10 潘军刚;隧道近接施工引起邻近既有桩基的内力和变形研究[D];山东科技大学;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026