桩土相互作用对高速铁路连续梁桥地震响应的影响

本文基于Midas Civil,运用m法模拟了桩土相互作用对高速铁路连续梁桥地震响应的影响。实验发现,考虑桩土相互作用时,地震响应明显增大,且地震响应规律差异明显。这是准确计算地震对高速铁路连续梁桥影响的不可忽略因素。     

桩—土相互作用对高墩简支梁桥地震响应的影响

本文以位于木里县的达娃二桥为工程背景,利用反应谱法进行高墩简支梁桥在E2地震作用下的响应分析,分析对比考虑桩—土相互作用效应与否对高墩简支梁桥地震响应的影响。结果表明:当考虑桩—土相互作用时,结构的体系变的更柔,结构位移变大;主墩的弯矩变小,剪力变化趋势相同,但极值点位置发生变化;主梁的内力变化有大有小。     

桩-土-结构效应对塔梁固结体系斜拉桥地震响应影响分析

结合某独塔预应力混凝土斜拉桥(塔梁固结体系)设计实例,采用有限元方法建立有桩基和无桩基两种动力计算模型,采用反应谱法计算有桩基和无桩基两种模型在不同地震动工况下结构各部位的内力和位移响应。给结构输入纵向、横向、竖向互相组合的地震动进行反应谱分析,得出拉索、主梁和主塔在地震作用下的内力和位移响应特性,并进行分析和比较,初步探讨了桩-土-结构效应对此类桥型的地震响应的影响。     

考虑桩-土相互作用效应的桩基结构地震响应数值分析

考虑桩-土相互作用效应，建立了桩基结构地震响应分析的有限元计算模型，并在时域上进行了整体有限元数值计算。为便于进行对比分析，简要阐述了桩-士-结构地震响应分析的子结构方法。进而针对工程实例，分别采用整体有限元数值计算方法和子结构分析方法，对桩-土-结构体系的地震响应进行了对比计算和分析。研究表明，两种方法所得计算结果是基本一致的，从而，为桩基结构的抗震分析与工程设计提供了参考依据。     

桩-土-桥相互作用对隔震连续梁桥地震响应的影响

随着隔震技术在桥梁结构中的广泛应用,建立合理的桥梁模型进行隔震分析十分重要。以某连续钢箱梁桥为对象,建立了墩底固结不考虑桩土、M法桩和非线性有限元桩的三种桥梁模型,通过对这三种桥梁模型进行隔震前后的地震响应分析,以研究桩-土-结构相互作用对不隔震和隔震桥梁的影响。研究表明:考虑桩-土相互作用对该桥梁隔震前、后的地震响应都具有较大的放大效应,非线性有限元桩桥梁模型的放大效应大于M法桩的桥梁模型;三种模型的隔震率相差不大,不考虑桩-土-桥梁结构相互作用不会对隔震率产生过大估计。     

桩–土界面摩擦对静压桩挤土效应的影响分析

采用合适的土体屈服准则及有限变形理论，通过在桩–土界面设置接触以及在桩顶施加位移荷载建立了符合压桩实际的有限元模型。利用得到的有限元模型模拟了沉桩产生的挤土位移场，讨论了桩–土界面不同摩擦情况对沉桩产生位移场的影响。并对桩–土相互作用及水平向孔扩张的2种有限元模型进行了对比，结果表明，考虑桩–土相互作用及其摩擦情况是正确模拟静压桩挤土效应的关键。     

桩-土界面摩擦对静压桩挤土效应的影响分析

采用合适的土体屈服准则及有限变形理论，通过在桩-土界面设置接触以及在桩顶施加位移荷载建立了符合压桩实际的有限元模型。利用得到的有限元模型模拟了沉桩产生的挤土位移场，讨论了桩-土界面不同摩擦情况对沉桩产生位移场的影响。并对桩-土相互作用及水平向孔扩张的2种有限元模型进行了对比，结果表明，考虑桩-土相互作用及其摩擦情况是正确模拟静压桩挤土效应的关键。     

桩土相互作用及其简化方法对连续梁桥地震响应研究

介绍了桩土相互作用的四种简化方法,建立了基于四种方法的连续梁桥模型,并进行了地震响应对比研究,结果表明:建立在桩基支撑的大跨度连续梁桥,应当合理考虑基础刚度或桩—土结构动力相互作用的影响,采用m法、一般p-y法、固结法等方法会高估连续梁桥的地震响应,嵌固法的地震响应比前三者小一些。     

非饱和土地基中端承桩对SH波的水平地震响应

为探讨非饱和土地基中SH波作用下端承桩的水平地震响应,先基于一维波动理论得出SH波引起的土层自由场水平振动解,然后考虑非饱和土体动剪切模量随其饱和度的变化特性,采用三维连续介质力学和Euler梁模型建立轴向静荷载下非饱和土-端承桩水平耦合振动模型,进而通过引入势函数和分离变量法推导出桩顶水平位移相互作用因子、桩顶水平位移放大因子和桩身曲率比的表达式,经与已有成果对比验证后再经参数分析,获得土体饱和度、桩身长径比和土体黏滞阻尼对桩身水平抗震特性的影响规律：土体饱和度和桩身长径比仅在高频范围对相互作用因子和放大因子有显著影响;土体黏滞阻尼仅在共振频率使得相互作用因子和放大因子分别逐渐增大和减小。     

碰撞效应对双层高架桥地震响应的影响

针对双层高架桥在地震作用下主梁与墩柱之间的碰撞问题,采用Hertzdamp模型模拟碰撞效应,建立了纤维有限元分析模型。基于非线性时程分析法,对碰撞刚度、初始间隙、恢复系数进行了参数敏感性研究。结果表明:碰撞会增大墩柱的地震内力响应,显著增大墩底曲率反应;下墩柱中间附近和碰撞位置附近弯矩显著增加;初始间隙在1cm~10cm内取值时,碰撞效应对墩柱的不利影响最大,超过15cm时,碰撞几乎不发生;恢复系数对框架墩的剪力、弯矩、曲率影响都很小,可忽略。     

行波效应对大跨度结构地震响应的影响

基于大质量法,介绍了大跨度结构考虑行波效应的分析模型及解析方程.结合某工程实例,对结构进行多点激励(行波效应)分析,并与一致激励下的地震响应进行了对比,结果表明:行波效应对结构内力的影响显著.波速越小,影响越大;同一波速对不同楼层影响不同,随着层数增加,影响逐渐减小;当波速为300 m/s时,行波效应对杆件内力的影响最大达23.65%.在大跨度结构的抗震分析中为得到更精确的结果应考虑行波效应对结构的影响.     

引桥对V形墩连续刚构桥地震响应的影响分析

以海南省定海大桥为工程背景,采用时程分析法,对V形墩连续刚构主桥、仅使用抗震支座的主桥和联入引桥的全桥三种情况分别进行时程分析,结果表明,引桥对V形墩连续刚构桥的影响大于抗震支座,即可以在引桥上做精细化设计来提升刚构桥的抗震能力。     

可液化土中单桩地震响应的离心机试验研究

通过离心机动力模型试验,观测了饱和砂土层中单桩-上部结构在强震中的反应,并通过数值方法导出了桩土水平相对位移和侧向土阻力的演变。研究结果表明:强震下饱和砂土中孔压增长较快,孔压的增长减弱了土阻力及桩身内力,同时使桩基础的竖向承载力降低;砂土接近液化时,桩基础失去大部分承载力,上部结构沉降严重。本研究加深了对砂土液化过程中的桩–土动力相互作用机理的理解,有助于建立液化土中桩基抗震设计方法。     

土塞效应对PHC桩承载力的影响分析

开口管桩在沉桩过程中由于土塞的作用,其受力机理比闭口管桩更加复杂,根据现行规范中的经验公式以及修正公式计算单桩极限承载力,其计算值与试桩的结果往往相差较大。本文根据综合试桩的成果,分析了在粉、细砂地层中进入管桩内的土塞随着时间变化对端阻力的影响,在考虑土塞对端阻力前期的闭塞效应和后期的松弛效应的情况下,对桩端阻力进行了修正,所得到的承载力计算值与试桩结果较为吻合,通过本文的研究,建立了在粉、细砂地层中基于土塞效应下根据静力触探指标计算管桩承载力的修正公式。     

悬臂桩挡土板对桩板后土拱效应的影响

采用FLAC^3D软件建立了悬臂桩桩板墙的有限差分模型,通过改变挡土板的位置和刚度,对比研究桩板后土拱效应的变化规律,以探求有利于土拱效应发挥的合理设板位置和板体刚度。结果表明,设板位置越靠近桩前或板体刚度越小,土拱效应越强且分布范围越广。设板位置和板体刚度两因素对土拱效应的影响存在相互耦合,当板体刚度越小时,设板位置对土拱效应的影响越剧烈,反之亦然。相对板体刚度而言,设板位置对土拱效应的影响程度更大,因而是最重要的控制因素。土拱效应越强,则土拱能将更多的滑坡推力传递至两桩,相应地减少了作用于挡土板的土压力,从而降低了对挡土板的结构强度要求,有利于节省工程投资。     

不同刚度桩土接触面对单桩承载变形效应的影响

指出桩土接触面刚度的确定是研究桩土共同作用的重要一环,采用数值方法结果对其进行研究是一种有效的方法,针对不同地质条件,利用FLAC3D模拟不同刚度的地基土中的桩土作用体系,分析了桩土接触面刚度对桩身承载变形的影响,得出了一些有意义的结论。     

软弱土层挤土效应对预制方桩接桩的影响

结合挤土效应产生的机理,分析了软弱土层的挤土效应对预制方桩接桩的影响,通过工程实例的对比,提出了软弱土层中预制方桩接桩的建议措施,以供同类工程参考借鉴。     

不同桩土协调条件对饱和土中桩基础动力响应的影响

对采用不同桩土协调条件时,饱和土中的单桩在P、SV波作用下的动力响应的差异进行研究。采用虚拟桩的方法,将桩土体系分解为虚拟桩和拓展半空间土的叠加。利用圆形荷载基本解,分别用竖向应变、竖向位移和水平转角、水平位移两种不同协调条件,建立桩土相互作用的第二类Fredholm积分方程。求解积分方程可得桩在P、SV波作用下的动力响应。数值结果显示两种协调条件所得结果除轴力有一定差别外,其他量数值上基本接近。研究成果可作为选择不同桩土协调条件研究桩土动力相互作用问题的重要依据。     

地震作用下液化土对单桩的影响分析

首先以上海市的地质条件为背景,建立桩土三维有限元模型,选取El—Centro波进行动力时程分析,然后依据规范,考虑在地震力作用下饱和砂土层液化,在同工况下进行动力时程分析,最后将地震作用下液化土存在时桩基受力特性与土体未发生液化桩基受力特性作一分析与比较,为地震常发地桩基安全储备提供一定的参考依据。     

地震作用下桩土对塔式结构反应的影响

截至目前为止，考虑桩土对高耸结构影响的研究尚不多见，现在我国对高耸构筑物的设计基本上未考虑桩土与塔式构筑物的动力相互作用影响，为了搞 清桩土结构对高耸结构的地震反应影响。