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相似文献
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1.
不同厚度饱和砂土中群桩结构动力响应试验研究   总被引:2,自引:2,他引:0       下载免费PDF全文
液化土中桩基础动力响应规律一直是工程抗震领域关注的热点问题。本文基于非液化砂土和不同厚度饱和砂土中的2×2群桩结构模型振动台试验,通过输入一定峰值加速度和频率的正弦波,对群桩在非液化土层和两种不同厚度饱和砂土层中的横向动力响应特性进行振动台试验研究。研究结果表明:在正弦波输入情况下,非液化砂土中群桩承台加速度和位移时程与台面输入时程相比,波形变化规律与峰值大小均相差不大;而对两种不同厚度饱和砂土中承台加速度和位移峰值放大较多,在相对较薄的饱和砂土中群桩承台加速度峰值较台面输入放大了1.83倍,较台面输出位移峰值放大了1.58倍;在相对较厚的饱和砂土中承台加速度和位移峰值则分别放大了2.18倍和1.91倍,说明在相同输入条件下,较厚的饱和砂土在发生液化后群桩承台的动力响应更加显著。  相似文献   

2.
基于动三轴试验提出的砂土阻尼比确定方法有多种,但其对场地地震动参数影响的研究鲜有报道。为此,以福建标准砂(粒径0.10~0.25 mm)的试验结果为基础,采用规范方法、KUMAR方法、DAS方法、DOYGUN方法和互相关函数方法5种典型阻尼比确定方法给出相应的动剪切模量比和阻尼比;设计单层土场地和多层土场地2种典型工况,采用一维场地地震反应分析波动程序,计算给出场地地表加速度峰值和反应谱,定量评价相应的阻尼比确定方法对场地地表地震动参数的影响规律。结果表明:5种阻尼比确定方法得到的阻尼比对地表加速度峰值的影响程度随输入地震动加速度峰值的增大而不断增大,同时对多层土场地的影响明显高于单层土场地;采用5种方法确定的阻尼比计算的反应谱差异性在单层土场地时相对较小,而在多层土场地时有明显的差别;与规范方法相比,4种阻尼比确定方法计算反应谱的最大相对误差可达-35%。因此,有必要采用离心振动台试验结果进一步检验基于动三轴试验的砂土阻尼比确定方法的合理性,为场地地震反应分析提供可靠的阻尼比参数。  相似文献   

3.
分层液化土中桩基侧向动力反应机理的试验研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
饱和砂土中的桩基侧向动力响应研究一直是岩土工程界与地震工程领域关注的热点,尤其是群桩侧向动力响应机制是需要重点研究的课题之一。基于振动台试验,通过输入2种不同的波形,采用FBG光栅传感系统对饱和砂土中的单桩与群桩侧向动力响应特性和典型测试点的桩土动力p—y滞洄曲线进行研究。研究结果表明:振动初期,单桩和群桩试验孔压增长不大,随后单桩孔压迅速上升,振动后期逐渐下降至0.5,而群桩孔压则上升缓慢;单桩试验土表加速度在振动初期逐步升高后又迅速降低,且加速度放大值略大于台面加速度值,群桩试验土表加速度在振动初期逐渐升高时就达到了最大,且随着孔压比的升高,加速度没有继续放大,而是逐渐减小,直到后期与单桩试验土表加速度重合;饱和砂土液化对单桩承台加速度和位移的影响较大,群桩承台侧向动力响应对液化的敏感程度略低于单桩承台;在振动输入和承台输入相同的条件下,液化后的群桩基础比单桩基础能更好地抵抗侧向力的作用。  相似文献   

4.
基于OpenSees计算软件建立液化微倾场地群桩-土动力相互作用有限元模型,分析液化微倾场地饱和砂土p-y曲线特性,系统研究了场地倾斜角度、桩径、地震作用幅值和基桩位置对饱和砂土动力p-y曲线特性影响。研究表明:土体即将液化时,桩基土反力达到峰值;土体液化后,土体表现出了流体特性;土反力峰值、桩土相对位移峰值和初始刚度随场地倾斜角度增加而增大;桩径越大,液化砂土的耗能效应越明显;随着地震作用幅值的增加,桩土相对位移峰值和土反力峰值也随之增加;液化微倾场地上坡桩受到的土体侧向流动力大于下坡桩。  相似文献   

5.
为研究液化场地变截面桩的动力响应,依托翔安大桥实体工程,采用有限元软件,建立变截面桩-土和等截面桩-土相互作用模型,模拟液化场地变截面桩及等截面桩在地震作用下的振动反应,分析在地震作用下变截面位置不同的变截面桩及等截面桩的动力响应特征。结果表明:地震作用下,液化土层不同深度处的孔压比变化规律基本相同,均从0逐渐增大最后趋于稳定;变截面桩的桩身加速度和桩身位移均大于等截面桩,且桩顶加速度峰值出现的时刻均滞后于桩底;在饱和砂土层处,桩身位移变化趋势均较陡;变截面桩的桩身弯矩峰值和桩身剪力峰值均大于等截面桩,且其峰值出现的位置较等截面桩深;地震作用下,变截面桩及等截面桩的弯矩与剪力均在安全范围之内;液化场地变截面梁桥桩基础抗震设计时,应着重分析液化土层与非液化土层分界面以下的抗弯能力设计及液化土层中抗剪能力设计。  相似文献   

6.
为研究动荷载作用下饱和砂土发生液化前后斜群桩的动力响应相关问题,利用土工离心机振动台进行了饱和砂土场地条件下的斜群桩物理模型试验.通过试验分别对土层响应、桩身弯矩以及桩顶承台加速度和位移等进行了详细分析,得到了如下结论:不同荷载作用下土层液化范围的改变导致了土层加速度峰值出现了不同程度的放大或缩小现象;砂土液化前后桩身...  相似文献   

7.
基于振动台试验,设计制作2×2直群桩结构相似模型,通过输入一定峰值加速度的迁安波,对非液化砂土、300 mm厚饱和砂土和380 mm厚饱和砂土中群桩承台横向动力响应特性展开研究。研究结果表明:在迁安波输入下,非液化砂土中群桩承台加速度和位移时程与台面输入时程相比,其波形变化规律与峰值大小没有明显差异;而对于两种不同厚度饱和砂土中承台加速度放大较多,承台位移峰值较台面位移峰值相差不大。在300 mm饱和砂土中群桩承台加速度峰值较台面输入放大了约1.35倍,在380 mm饱和砂土中承台加速度峰值放大了1.42倍,说明在相同输入条件下,较厚的饱和砂土层在发生液化后群桩承台的动力响应更加显著。  相似文献   

8.
可液化倾斜场地中桩基动力响应振动台试验研究   总被引:2,自引:1,他引:1       下载免费PDF全文
为研究倾斜场地中桩基的动力响应,以2011年新西兰地震中受损的Dallington桥为原型,设计并完成可液化倾斜场地桥梁桩-土相互作用的振动台模型试验。试验再现了喷砂、冒水、地裂缝、场地流滑等宏观现象。试验结果表明,土层足够的液化势及惯性是造成倾斜场地侧向流滑的必要条件;浅层土相比深层土更易液化,液化层中的加速度由下至上呈现逐渐衰减的趋势,而未液化砂土层却表现为逐渐增大的特征;深部测点的桩侧土压力明显大于浅部测点,且土体的液化会弱化土对结构的压力;结构应变最大值位于上部桥台,而结构弯矩在桩身中部及土层分界面附近出现两个较大值,桩端嵌固及倾斜场地流滑是造成出现两个弯矩较大值的主要原因。  相似文献   

9.
邵帅  邵生俊    马纯阳  王平 《世界地震工程》2019,35(4):162-170
地震作用下,饱和砂土地层地铁车站的动力反应特征是城市轨道工程抗震的关键问题。以太原地铁新近沉积粉细砂地层地铁工程为对象,通过模拟地震运动输入的饱和砂土地基地下结构的振动台模型试验,分析了不同峰值加速度地震作用下饱和砂土与地下结构相互作用的动力反应性状。研究了地震波作用的放大效应与频率特征,动孔压比增长发展过程和液化区域分布,以及动土压力的变化规律。表明加速度放大系数为1.5~2.0;0.1~0.25g峰值加速度地震作用下饱和砂土均产生动孔隙水压力累计发展;0.3g峰值加速度地震作用下饱和砂土产生液化,抑制了土与地下结构的振动放大效应,地表面大量冒水,结构模型出现了明显上浮,地下结构两侧产生震陷。  相似文献   

10.
基于相同土层结构地基条件下,分别采用低承台群桩-独柱墩与高承台群桩-独柱墩结构,完成了两次可液化场地群桩-土-桥梁结构地震反应振动台试验,据此研究了承台型式对桥梁桩-柱墩地震反应的影响。研究表明,与高承台桩相比,可液化场地中低承台桩的抗震性能更优;地震中砂层尚未液化或液化不充分时,低承台更多表现出减弱桩尤其桩上段的加速度反应的作用,相反高承台更多起到放大桩的加速度作用,而高承台桩与低承台桩的峰值应变自下而上更多表现出逐渐增大趋势;即使砂层完全液化时,低承台桩的峰值应变自下而上仍以渐增为主;与低承台桩相比,高承台桩更有助于放大墩顶加速度、位移反应,对结构体系整体稳定性产生了不良影响;虽然低承台桩未出现严重破坏,但砂层中部桩的应变却很大,液化砂土-桩运动相互作用对桩的抗震性能影响不容忽视。  相似文献   

11.
将废弃橡胶轮胎内填充散体材料形成加筋土结构,已被应用于地基、挡土墙和边坡加固等工程,表现出较好的减震隔振效果,而轮胎加筋土的抗液化性能尚缺乏研究。开展3组小型振动台试验,通过改变轮胎垫层的排水条件,验证轮胎加筋砂垫层的抗液化效果。结果表明:轮胎加筋砂垫层具有良好的抗液化效果,与刚性垫层相比,超静孔压比峰值差值范围在0.01~0.19,残余超静孔压比差值范围在0.08~0.16,轮胎加筋砂垫层提供的排水通道具有抑制超静孔隙水压力发展和加速超静孔隙水消散的作用,孔隙水会沿着轮胎与下部土体的界面以及胎间的排水通道排出;采用量测侧向动土压力的方法,定义土体液化程度量化指标,进一步验证轮胎加筋砂垫层抗液化效果;振动过程中轮胎加筋垫层表面沉降范围为11.3~15.7 mm,表现出较好的变形协调性能。  相似文献   

12.
循环荷载下液化对土层水平往返变形的影响   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
采用多工况振动台实验研究液化对土层水平往返变形的影响.以干砂实验为参照,分析孔压增长与土层加速度和土层往返变形之间的关系.结果表明:液化将引起土表加速度显著降低,减小惯性力传递,但同时会引起土层往返剪应变明显增大.对往返变形而言,液化土层往返剪应变就可达到1%~5%的大变形状态,且液化土层往返剪应变沿深度呈下大上小分布.土层中孔压比0.4~0.8是往返变形出现放大的敏感段,在孔压比0.8左右而不是在1.0达到最大.作为其结果,土层液化将对刚性上部结构振动起减震作用,但同时增大的往返剪应变也易导致基础和地下结构破坏,特别是对液化层与下部非液化层交界处的构件更敏感.  相似文献   

13.
天然黄土因其较强的结构性,制备大尺寸原状试体非常困难,国内外尚无针对饱和原状黄土实施振动台模拟试验的数据与资料。通过解决大尺寸原状黄土试体现场取备难题,利用振动台模拟试验研究饱和原状黄土液化现象及其基本特征。试验结果表明:饱和原状黄土的液化现象,在超孔隙水压力增长、持续与消散的趋势性上与饱和砂土具有可比性,二者的最大差别在于细节特征方面的不同;饱和度是决定地震作用下天然黄土液化特性的首要条件;试体饱和度约为90.3%的条件下,加载后的最大孔压比约为0.93;饱和度85%、75%和65%可能是天然黄土能否发生液化现象、似液化现象(循环失效)和不考虑循环失效现象的临界值。试验获得的资料与分析结果,对深入理解饱和土体液化物理过程与力学机制意义重大。  相似文献   

14.
This paper presents the results of dynamic centrifuge model tests conducted to investigate the liquefaction mechanism in non-homogeneous soil deposits. Four types of model tests were conducted: one model test involved a uniform soil deposit; one involved continuous layered soil deposit; and two involved discontinuous layered soil deposits. Non-homogeneity in the tests was incorporated by including periodically distributed discontinuous silty sand patches. It was found that more excess pore water pressure (EPWP) remains for a longer period of time in the discontinuous region in non-homogeneous soil deposits compared with the continuous layered and uniform soil deposits. The generation of pore water pressure ceases the supply of a new mass of water after seismic excitation; therefore the dissipation of EPWP becomes the dominant factor for settlement after seismic excitation. The rapid dissipation of EPWP through the discontinuous part in the non-homogeneous soil deposits manifests as a larger settlement in the discontinuous part, causing non-uniform settlements.  相似文献   

15.
It is well known that the generation of excess pore water pressure and/or liquefaction in foundation soils during an earthquake often cause structural failures.This paper describes the behavior of a small-scale braced wall embedded in saturated liquefiable sand under dynamic condition.Shake table tests are performed in the laboratory on embedded retaining walls with single bracing.The tests are conducted for different excavation depths and base motions.The influences of the peak magnitude of the ground motions and the excavation depth on the axial forces in the bracing,the lateral displacement and the bending moments in the braced walls are studied.The shake table tests are simulated numerically using FLAC 2D and the results are compared with the corresponding experimental results.The pore water pressures developed in the soil are found to influence the behavior of the braced wall structures during a dynamic event.It is found that the excess pore water pressure development in the soil below the excavation is higher compared to the soil beside the walls.Thus,the soil below the excavation level is more susceptible to the liquefaction compared to the soil beside the walls.  相似文献   

16.
To understand the post-liquefaction behavior of liquefied ground, it is important to get a better understanding and a more suitable characterization of the variation of excess pore pressure after liquefaction. In this paper, the soil permeability is considered as one of the key soil parameters for clarifying the mechanism of post-liquefaction behavior of liquefied ground. For this reason, a series of shaking table tests were conducted for a Toyoura sand deposit with different soil permeability values. Polymer fluid was used in model tests to vary the permeability of sand deposits. Excess pore pressures and settlements were measured in each test. A basic mechanism in post-liquefaction behavior and the solidification phenomenon after liquefaction were discussed based on these test results. Also, a new method for predicting the dissipation of excess pore pressure was developed. This study provides evidence of the important effect of soil permeability on the velocity with which the solidification front moves upward in liquefied ground. It is suggested that the value of coefficient of permeability of liquefied sand can increase to about 4.0 times the initial value. This variation of permeability after liquefaction should be taken into account in post-liquefaction analysis.  相似文献   

17.
In this study, cyclic hollow cylinder torsional tests were conducted on the reconstituted specimens of Toyoura sand in a practical range of initial density and stress states. The results were employed to evaluate the liquefaction resistance and residual pore water pressure of sand using the strain energy concept. A simple pore water pressure (PWP) model with two calibration parameters was developed for the prediction of residual pore pressure as a function of cumulative strain energy density and the capacity energy of sand. Capacity energy is defined as the cumulative strain energy that is required for liquefaction onset. Based on the results of the tests, an equation is then presented for the estimation of capacity energy in terms of relative density and initial effective confining pressure of sand. This equation is shown to work well as a state boundary curve, which can discriminate between the liquefied and non-liquefied field case histories. Several extra tests were also performed to investigate the effect of initial static shear stress on the proposed PWP model and capacity energy. The results show that initial shear stress has a minor effect on the trend of the proposed PWP model; however, it definitely affects the capacity energy. The final part of the paper aims to confirm reasonable performance of the proposed PWP model by the available observations of seismically induced pore water pressure in shaking table, centrifuge, and real site conditions.  相似文献   

18.
编制完全耦合的三维排水有效应力动力反应分析程序,对可液化地基进行三维地震响应分析,探讨了不同土性参数、不同土层构成和不同附加压重等因素对可液化地基抗液化性能的影响。结果表明:在地震荷载作用下,天然饱和砂土地基中的超孔隙水压力随深度的增大而增大;在不同深度处,超孔压峰值到达的时刻比地震加速度峰值到达的时刻要晚;随输入地震加速度的减弱,深层处的超孔压开始消散或基本保持不变,浅层处的超孔压保持不变或略有上升,这一现象与土性参数、输入地震荷载的情况等因素有关;土性参数对土体本身的抗液化性能有重要影响,初始孔隙比越小,相对密度越大,土体的抗液化能力越强;附加压重有利于地基抗液化能力的提高;随着附加压重的增大,超孔压比减小;附加压重对地基中超孔隙水压力的增长有明显的抑制作用。  相似文献   

19.
黄河三角洲粉土液化的试验研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
在野外自然地理和地质调查的基础上,以黄河地区可液化场地粉土为研究对象,利用室内动三轴和振动柱试验进行测定,分析了动荷载作用下粉土的动应力应变关系并模拟了地震荷载作用下粉土的孔压响应及抗液化强度,得出了液化破坏标准,提出了原状粉土的振动孔压上升模型。对试验结果进行分析发现,随着粘粒含量的增加,粉砂、粉土、粉质粘土、粘土达到相同剪应变所需的动剪应力也依次增加;粉土孔压比0.68、粉砂土孔压比0.87作为液化破坏开始的标志;粉土发生液化所需的循环应力比大于砂土。这些研究为以后建立适合本地区的饱和地基土地震破坏判别方法提供了参数和依据。  相似文献   

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