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液化土层中桩土作用p-y曲线计算研究

王成雷  
【摘要】: 自上个世纪末以来,国内外学者针对如何确定液化土层中桩土作用力p提出了一些计算方法,进行了现场试验、动力离心模型试验和振动台模型试验来研究土层液化条件下桩土的相互作用。由于关于土层液化过程中桩土动力p-y曲线的弱化规律及某一弱化状态下桩土相互作用的研究很少,本文的工作如下: 通常,利用Winkler非线性地基梁模型描述桩土之间的相互作用。桩土之间抗力p的求解有多种方法:多项式插值法、三次样条插值法和积分方程法等。鉴于这些方法存在一些不足,依据加权余量原理,建立了计算液化土层中桩土相互作用力p的方法。该方法不仅避开了数值微分运算,而且还可以很好的被应用到土层液化过程中桩土相互作用的分析中。 基于所建立的加权余量方法,对振动台试验结果进行计算分析,研究了动力p-y曲线在砂土液化过程中的弱化规律,比较了动力p-y曲线和拟静力p-y曲线。结果表明,依据静力p-y曲线、按折减系数法确定拟静力弱化p-y曲线时,折减系数的取值不仅取决于土层初始相对密度,还与土层的埋深有关。 桩的静力加载模型试验中,桩身最大弯矩值一般出现在桩身上部接近桩顶处,随着深度的增加,桩身弯矩逐渐减小。即使土层上覆压力不同,桩身弯矩随深度的分布形式保持不变,不同的是压力增大,桩身弯矩增大。土层同一上覆压力条件下,水平荷载作用时,桩身弯矩随着土层中孔压比的变化而不同。液化过程中桩身上部周围土层可能产生破坏,下部土层则由于桩的刚度有限,很难达到破坏。


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