液化场地桩—土—结构动力相互作用计算分析研究

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桩基一旦在地震中损坏,将对结构的修复和继续使用带来严重影响。目前国内外对地震作用下的桩液化土结构动力相互作用进行了广泛研究,取得了一定成果,但并未在结论上达成一致。我国采用m法描述桩-液化土-结构动力相互作用,该方法具有理论简单,计算快捷的特点,但其计算的精确性仍需要进一步讨论。本文基于m法计算理论,计算了不同条件下的桩液化土结构动力相互作用。具体工作为:介绍了国内外历次地震中结构物因场地液化所造成的震害概况,总结国内外对桩液化土结构相互作用的认识;按m法计算不同液化程度、不同覆盖层密实度的桩土动力相互作用,分析了相应特征;比较了m法和P-Y曲线法对该问题描述的差异;计算桥墩进入塑性状态下的桩-液化土-结构动力相互作用,分析了其规律。计算和分析结果表明,在水平场地和不考虑液化土对桩的主动作用下,按m法和P-Y曲线法均表现为液化现象减弱了桩身内力响应;一般地,液化程度越深,减弱越明显。m法比P-Y曲线法更为简洁,但其计算结果和P-Y曲线法相差不大,具有一定的实用性。桥墩塑性铰能够有效保护桩基础,因此塑性铰需要进行精心设计;在桥墩出现塑性铰后,桩身最大内力不再随液化程度的增加而减小。m法和P-Y曲线法均无法考虑液化土对桩的主动作用,这是该方法的一个缺陷,导致其计算结果与部分震害调查不符,因此该系列模型的应用还值得进一步的研究和改进。
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