强震下液化侧扩流场地基础设计是工程设计关注的重点,也是设计难点。由于桩基可以抵抗土体侧向大变形对桩产生的侧向荷载,具有良好的抗震性能,而成为液化与液化侧扩流场地中最常用的基础形式。然而,当前研究工作主要关注地震过程中桩土动力响应规律,导致桩-土-上部结构相互作用机理并不明确,相关设计理论与方法差异性很大。鉴于此,本文以强震下近岸水平液化侧扩流场地桩-土-上部结构体系为研究对象,采用大型振动台试验、动力有限元计算与理论分析,研究强震下近岸液化侧扩流场地桩基典型动力反应,探讨地震过程中桩-土荷载传递规律,分析桩-土-上部结构体系惯性荷载与运动荷载的相位关系,最后,基于文克尔地基梁模型发展液化侧扩流场地桩基抗震设计方法。具体研究内容如下:1.强震下近岸水平液化侧扩流场地桩-土动力相互作用振动台试验。针对典型近岸水平液化侧扩流场地的自身特点,在借鉴现有同类振动台试验设计经验基础上,成功实现了动力作用下液化侧扩流场地2?2群桩振动台模型试验,并对土体孔压、加速度和侧向位移以及桩的侧向位移和弯矩反应进行系统分析。2.液化侧扩流场地桩基简化分析方法。基于振动台试验试验结果,建立简化分析模型,得到了作用在群桩中各基桩上的液化侧向流动土压力,比较了各基桩液化侧向土压力的差异性,并同现有抗震设计规范推荐值进行了对比。最后,基于简化分析模型开展了参数分析。3.强震下液化侧扩流场地桩基振动台试验数值模拟。针对已完成的桩-土动力相互作用振动台试验开展数值模拟,详细介绍了模型建立过程中所涉及的计算平台、本构模型、自由水体的模拟、桩-土界面的模拟及挡墙的模拟;通过对比试验结果与数值计算结果,验证了有限元模型的正确性与可靠性。4.桩-土-上部结构体系荷载传递规律与荷载相位关系分析。对实际液化侧扩流场地进行理想化,建立了典型近岸液化侧扩流场地桩基地震反应有限元分析模型,基于有限元计算结果分析了桩土荷载传递规律;对桩-土-上部结构体系进行参数分析,系统研究了地震过程中惯性荷载与运动荷载相位关系及其荷载组合方式。5.近岸液化侧扩流场地桩基抗震设计建议。总结了现有液化侧扩流场地桩基设计方法的问题,基于位移的文克尔地基梁模型,提出了液化侧扩流场地桩基抗震等效静力设计方法,给出了该方法的一般步骤,并依据非线性动力有限元分析对该设计方法进行了验证。