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《軟土震陷計(jì)算方法及影響研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、河海大學(xué)博士學(xué)位論文軟土震陷計(jì)算方法及影響研究姓名:吳躍東申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:博士專業(yè):巖土工程指導(dǎo)教師:殷宗澤20080401軟土震陷計(jì)算方法及影響研究摘要作為由地震所引起一系列的地基失穩(wěn)問(wèn)題,如震陷、液化等都是工程中經(jīng)常遇到的。在地震作用下砂土地基的液化變形,國(guó)內(nèi)外研究得比較多,得到的認(rèn)識(shí)也非常深刻。隨著社會(huì)快速發(fā)展,遇到的軟土地基日漸增多,軟土地基的震陷問(wèn)題也得到了重視。由于飽和粘土具有高靈敏度、高壓縮性、低強(qiáng)度、低滲透性、固結(jié)時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn),軟土地基的震陷研究較為復(fù)雜,震陷機(jī)理分析尚存在爭(zhēng)議,震陷規(guī)律的成果應(yīng)用方面存在不足。本文圍繞軟土
2、地基震陷的機(jī)理、考慮軟土結(jié)構(gòu)性軟土震陷的計(jì)算以及震陷給樁基帶來(lái)負(fù)摩擦力計(jì)算和變化規(guī)律等問(wèn)題展開(kāi)了以下的研究工作:(1)結(jié)構(gòu)性軟土軟化模型研究。通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn),證實(shí)結(jié)構(gòu)性軟土在循環(huán)荷載作用下其軟化效應(yīng)是非常顯著的。由于結(jié)構(gòu)性軟土的高靈敏性,受擾動(dòng)幾周后其結(jié)構(gòu)性可能已遭破壞,這樣在地震作用下產(chǎn)生的震陷是不可忽視的。借鑒了軟化指數(shù)萬(wàn)的定義,基于應(yīng)力控制的動(dòng)單剪試驗(yàn),通過(guò)分析在不同的循環(huán)應(yīng)力比作用下,軟化指數(shù)萬(wàn)隨加荷周數(shù)的變化情況,建立反映土體循環(huán)軟化的軟化模型并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定模型參數(shù);(2)軟土震陷計(jì)算及經(jīng)驗(yàn)公式建立。通過(guò)震陷有限元計(jì)算與分析
3、,考慮了軟土結(jié)構(gòu)性的影響,建立了軟土震陷的經(jīng)驗(yàn)公式,經(jīng)驗(yàn)公式中主要包括軟土的壓縮層厚度、靈敏度、動(dòng)模量系數(shù)、地震加速度系數(shù)和偏應(yīng)力等五個(gè)參數(shù),結(jié)合江蘇省幾個(gè)地區(qū)的軟土進(jìn)行了震陷初步估算,計(jì)算結(jié)果顯示是合理的;(3)軟土震陷的評(píng)價(jià)體系的研究。由于目前規(guī)范沒(méi)有軟土震陷的評(píng)價(jià)體系,為了更好評(píng)判軟土震陷的危害性,對(duì)軟土震陷分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了討論,并引入震陷量的評(píng)價(jià)方法,初步建立對(duì)震陷程度量的評(píng)價(jià)體系,為設(shè)計(jì)提供一定的參考依據(jù),從而避免過(guò)大的震陷量對(duì)建(構(gòu))筑物造成破壞;(4)軟土震陷簡(jiǎn)化計(jì)算方法研究。針對(duì)限元計(jì)算理論比較復(fù)雜,模型參數(shù)較多的問(wèn)題,引
4、入Seed等人估算地震剪應(yīng)力的簡(jiǎn)化方法,結(jié)合Tanignchi等提出的動(dòng)應(yīng)力與殘余應(yīng)變雙曲線關(guān)系,推導(dǎo)出殘余應(yīng)變的經(jīng)驗(yàn)公式,基于土力學(xué)中的分層總和法計(jì)算的思路,提出軟土震陷簡(jiǎn)化的計(jì)算方法:通過(guò)對(duì)幾個(gè)工程實(shí)例的軟土震陷計(jì)算來(lái)驗(yàn)證該方法的合理性:(5)軟土震陷引起樁負(fù)摩擦力的計(jì)算研究。針對(duì)目前我國(guó)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有河海大學(xué)博士學(xué)位論文考慮軟土震陷對(duì)建筑物樁基的影響的問(wèn)題,通過(guò)對(duì)樁負(fù)摩擦力產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行了探討,對(duì)其影響因素進(jìn)行了分析與研究,針對(duì)軟土震陷的特點(diǎn),建立了樁側(cè)負(fù)摩擦力計(jì)算的非線性模型,以某工程為實(shí)例,進(jìn)行了樁的負(fù)摩擦力計(jì)算與分析,為
5、設(shè)計(jì)提供依據(jù)。關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)性軟土;震陷;軟化模型;有限元分析;靈敏度;震陷評(píng)價(jià);簡(jiǎn)化計(jì)算;樁負(fù)摩擦力;軟士震陷計(jì)算方法及影響研究Abstract1k剛blenlsabout111estabilit)rof顫mI刪0Ilc齜sedby鋤恤qual【器such嬲Sei跚licsetdemen士、1iquefac石onetCareoft饑∞c0恤1t硎illsome鰣ects.Theresearcihat舢tlique刪0nd細(xì)撕oilof訓(xùn)顫刪on啪der跚mjuakeathome鋤d加adhaVe90tl吣ofresI】1ts鋤d砌edd
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