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桩板式挡土结构由抗滑桩发展而来,可用于一般地区、浸水地区和地震区的边坡工程支挡;对于地震区边坡,采用单排或双排支挡结构的形式及其支挡效果尚缺少深入研究。本文基于地震力作用下单排、双排桩板结构在不同加载等级时的桩身土压力、土体加速度、桩身位移等变化的振动台模型试验结果,对比采用单排、双排桩板结构边坡的支挡效果,得出静力状态和不同加速度峰值地震力作用桩前后土压力分布、桩后土体加速度分布和桩体位移的一些规律,为今后边坡桩板式支挡结构的抗震设计提供参考。 相似文献
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以承受水平荷载为主的海上风力发电机在风、浪等荷载的共同作用下其结构—地基系统具有复杂的受荷特性,使得基础周围的地基土表现出复杂的应力变化特性。本文通过数值计算分析了海上风机上部结构所受水平荷载与波浪荷载的作用方向夹角以及荷载频率对地基土应力状态的影响,揭示了海上风机单桩结构地基土的典型应力时程变化及分布规律。结果表明海上风电结构地基土的应力幅值大小和主应力方向角都在发生变化,上部水平荷载与波浪荷载间的夹角以及二者的频率都对地基土的应力状态,特别是主应力方向角的旋转产生了很大影响。 相似文献
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本文将边界层模型用于吸力桩(筒型基础)这种特殊的桩体，对位于渤海湾锦州地区的JZ9—3筒型基础系缆平台冰力作用下的土压力进行了计算分析，并将计算结果与实测数据进行了对比。结果表明计算值基本上反映了基础土-筒相互作用的应力状态，边界层模型可以有效地分析吸力桩-土相互作用问题。 相似文献
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以郑州城郊铁路工程中独柱高架车站为例,将土体化为一系列弹簧,描述土体的变形性质。通过比较《城市轨道交通结构抗震设计规范》中的非线性土弹簧、《铁路桥涵地基和基础设计规范》中的m系数法弹簧及Mindlin解弹簧进行建模计算得到的车站结构的地震响应,由结果可知结构地震响应对承台处弹簧刚度最为敏感。另外,将分布弹簧模型等代为六弹簧模型进行地震反应计算,结果表明桩体质量的影响与承台质量相比很小。 相似文献
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为了研究采用灌浆套筒连接装配式剪力墙结构的抗爆性能,应用显式动力分析软件LS-DYNA建立了现浇剪力墙和装配式剪力墙的有限元模型,对不同爆炸荷载下剪力墙的破坏形态和动态响应进行了模拟分析;扩充影响参数范围,进一步研究了墙体厚度和混凝土强度等级等因素对装配式剪力墙结构抗爆性能的影响。数值分析表明:对于装配式剪力墙,由于坐浆层处存在新旧混凝土的薄弱粘结面,爆炸作用下首先发生破坏,爆炸应力波聚集于坐浆层周围的墙体内部,导致局部发生脆性破坏;现浇剪力墙刚度分布比较均匀,爆炸作用下背爆面的混凝土首先被拉裂,最终发生弯曲破坏;增加墙体厚度、提高混凝土强度等级和改变炸药爆炸位置均可改善装配式剪力墙的抗爆性能。 相似文献
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大型三维矩形、U形渡槽地震响应对比分析 总被引：1，自引：1，他引：0
本文应用任意拉格朗日-欧拉(ALE)有限元方法对比分析大型三维排架支撑矩形、U形渡槽结构地震响应,以获得渡槽中动水压力资料。研究表明,渡槽中水体的晃动幅度十分显著,水体的大幅晃动显著地改变两种截面形式渡槽中水压力、槽体应力值及U形渡槽动水压力和应力分布,对矩形渡槽动水压力和应力分布规律影响不大。动应力分布的改变直接影响到大型预应力U形截面渡槽结构中预应力钢筋的有效性。在渡槽的抗震设计中,应充分考虑U形截面渡槽动水压力和动应力分布变化问题,动水压力应该作为一项主要的外荷载予以考虑。 相似文献
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土-大型地铁地下车站结构动力接触效应研究 总被引：3，自引：0，他引：3
以苏州地铁一号线的星海站为工程背景,考虑土与地铁车站结构非线性动力相互作用效应,分析了土与地下结构接触面的动力分离与滑移效应、土与地下结构接触面上动土压力和动摩擦力的分布规律与反应幅值,以及动力接触效应对地铁车站结构动力反应的影响规律。研究结果表明：强地震发生时,在地铁地下车站结构侧墙顶端,出现了土与结构接触分离现象,在车站结构顶底板处,土与结构产生了相对滑移现象;考虑动力接触效应时,地下结构总体动力反应是变小的。给出了车站结构侧墙上动土压力分布规律及其动土压力系数,以及车站结构顶底板上的动土压力分布规律及其反应幅值。研究结果对进一步了解土与地下结构的动力接触效应及其对地下结构动力反应的影响,具有一定的参考价值和指导意义。 相似文献
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《地震工程与工程振动》2020,(4)
随着我国预制装配式结构的推广,装配式剪力墙结构在我国的高层住宅中取得了广泛应用。目前对装配式剪力墙结构的设计采用了"等同现浇"的理念,没有考虑到现浇剪力墙与装配式剪力墙的差异性。在实际工程中。装配式剪力墙普遍通过灌浆套筒进行连接,具体为竖向钢筋在套筒内通过浆锚粘结,剪力墙底部与基础通过一层20 mm厚的高强灌浆料粘结。实际上,灌浆套筒的存在改变了钢筋的刚度分布,而灌浆缝的存在构成了剪力墙的初始薄弱部位,这些因素都对构件的整体力学性能有一定的影响。为了研究装配式剪力墙的整体非线性行为,本文开展了数值模拟研究。基于ABAQUS平台建立了预制装配式剪力墙的精细分析模型,采用损伤模型追踪墙体混凝土的损伤和开裂,引入内聚单元模型模拟剪力墙的水平拼缝。在考虑了上述因素之后,数值模拟结果与实验符合良好。基于数值模拟结果研究了装配式混凝土剪力墙的滞回耗能、损伤开裂以及钢筋应力重分布等细节,对预制装配式剪力墙结构的抗灾性能给出了综合评价。 相似文献
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对滇池湖相沉积不同埋深的5层原状泥炭质土进行固结不排水三轴剪切(CU)及电镜扫描 (SEM)试验,分析不同埋深和围压下泥炭质土剪切特性及微结构变化.结果发现:在 50~ 1800kPa围压下,绘制泥炭质土极限应力的公切线不能仅用一条直线,而需分段画公切线.泥炭质土的有效应力路径曲线随围压增大从无序向有序转变,且固结压力大于300kPa后,有效应力路径曲线形态呈“7”字形,固结排水量在50~300kPa围压段内呈线性增长.根据微观结构变化与宏观剪切过程结合,分析其固结剪切过程的机理.在围压作用下土颗粒产生位移,颗粒的接触方式由边-面为主转变为面-面为主,土中大孔隙被挤压成小孔隙,孔径1μm 的小孔隙占优,土体变形本质是土颗粒位置改变.随着围压的增大,孔隙定向性提高,土颗粒分布更为均匀.泥炭质土由松到相对密实再到密实,其抗剪强度及其相关参数也相应提高. 相似文献
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重力式挡土墙在地震作用下的土压力特性一直是挡土墙设计的重要内容。本文通过数值模拟,在挡土墙墙背轴线上设置一系列监测点,得到地震过程中监测点的加速度、土压力强度时程曲线;然后根据时程曲线分析墙后土压力强度分布特征、根据土压力强度分布求出总土压力、根据总土压力求出其对墙趾的力矩;最后分别将土压力强度分布、总土压力、总土压力对墙趾的力矩与现有的研究方法及规范对比。结果表明:地震作用下墙背各点加速度峰值在同时刻发生,但土压力峰值不在同时刻发生;现有的一些研究方法未考虑土压力强度峰值时程变化,其结果比实际偏大;在低地震烈度条件下,规范计算的总土压力及倾覆力矩偏于保守,而在高烈度条件下则偏于危险。 相似文献
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进水塔是水利工程的重要组成部分,具有塔身高、塔壁薄等特点,在地震工况下容易发生结构失稳破坏。针对进水塔地震工况下抗滑抗倾覆能力差的问题,提出加设灌注桩的方法提高塔基的动力稳定性,并以甘肃省某引水工程进水塔为例,采用有限单元法,从桩基对进水塔塔体应力、桩基受到的剪力和弯矩及地基位移分布情况三个方面分析灌注桩对进水塔塔基动力稳定性的影响。分析得到:加设灌注桩可降低塔体中下部的应力值,并改善该处的应力分布;塔基高程处的灌注桩所受到的剪力和弯矩较小;加设灌注桩后,塔底附近的位移量值有所减小,且没有出现明显的潜在滑移圆弧面。说明设置桩基加固进水塔地基的措施提高了进水塔地基的动力稳定性。 相似文献
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为了应对中国在新时期提出的“经济,适用,绿色,美观”的建筑政策,装配式结构逐渐成为近年来关注的焦点.对比传统现浇结构,装配式结构更符合节能、节材、环保等要求.因此,进一步研究装配式结构的抗震性能是非常重要的.考虑现有装配式剪力墙结构节点连接部位存在湿作业、施工难度大,常常出现强构件弱节点,抗震性能有待进一步深入研究等情况.为此我们提出一种新的结构形式———预应力约束下装配式剪力墙结构,该结构通过预应力筋连接结构的墙、板,使结构形成一个整体,减少施工现场湿作业,施工质量得以提高.当地震发生时结构通过改变自身的刚度,使其自震周期增大,达到减小地震应力的目的,同时很多提高延性因素的条件也无需考虑,避免钢材的浪费.通过对现浇剪力墙结构模型和预应力约束下装配式剪力墙结构模型进行时程分析,计算结果表明:与现浇剪力墙结构相比,预应力约束下装配式剪力墙结构可减小90%的地震作用,减震效果显著. 相似文献
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为了研究轻量土的主动土压力特性,通过开展大比尺刚性挡土墙模型试验,采用人工控制挡土墙位移的方式,分析轻量土作为墙后填土时的主动土压力分布规律。结果表明：轻量土的侧向土压力随着挡墙位移量的增加先降低后逐渐趋于稳定,侧向土压力在挡墙位移量为3 mm时初步达到稳定状态,对比发现轻量土的主动土压力显著小于重塑黄土,这表明轻量土可以有效降低墙背主动土压力。轻量土的主动土压力系数处于0～0.16之间,沿着挡墙分布较为稳定,而重塑黄土主动土压力系数介于0～0.57之间,显著大于轻量土的主动土压力系数。经朗肯理论值与模型试验值对比分析,发现轻量土的朗肯主动土压力小于试验值,理论值与试验值之间的绝对误差处于0～6.32 kPa之间,其在实际工程中可以忽略不计。鉴于模型试验中墙背与填土之间存在一定的摩擦,朗肯理论在计算轻量土的主动土压力时仍较为准确。通过模型试验研究和传统理论分析,揭示了轻量土的主动土压力特性,对于完善轻量土土压力理论具有重要意义。 相似文献
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塑料套管混凝土桩挤土效应现场试验 总被引：2，自引：0，他引：2
结合申嘉湖杭高速公路练杭段加固软土地基工程开展了塑料套管混凝土桩挤土效应的现场试验研究。设地表观测点观测桩打设过程中桩周土体隆起情况;采用绑定仪器的方形木桩等效模拟塑料套管混凝土桩研究不同时刻桩侧挤土压力和孔隙水压力的变化。结果表明打桩过程中在距桩中心约2.2倍沉管外径处地面隆起量最大,约为沉管外径的17.2%;打设完成第一根相邻桩(距离1.6 m)桩侧土压力及孔隙水压力增大10%～20%,其后随着打设桩距木桩距离的渐远,两次打桩后的土压曲线和孔压曲线变化不大,仅在下部桩端处变化较大;场地内桩打设完毕后,沉桩引起的超孔隙水压力逐步消散。根据实测数据建议塑料套管环刚度控制在8～16级。 相似文献
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This paper presents the results of a large-scale shake table test at E-Defense facility on a pile group located adjacent to a gravity-type quay wall and were subjected to liquefaction-induced large ground displacements. Extensive liquefaction-induced large ground lateral spreading displaced the quay wall about 2.2 m and damaged the pile foundation. The pile foundation consisted of a six-pile group which supported a footing and a superstructure model. Large lateral soil displacements were measured by several sensors such as inclinometers and the results favorably agreed with the directly observed deformations. Soil lateral displacement decreased as the distance from the quay wall increased landward. The piles were densely instrumented and the measured bending strain records were able to explain the damage to the piles. Lateral pressures of the liquefied soil exerted on the piles were measured using earth pressure (EP) sensors. The application of two design guidelines (JRA [1] and JSWA [2]) for estimation of liquefaction-induced lateral pressure on piles is discussed and their advantages and shortcomings are addressed. Furthermore, two simplified methods (Shamoto et al. [3] and Valsamis et al. [4]) are employed to predict the extent of liquefaction-induced large ground displacements and they are compared to the measured deformations. Finally, their accuracy for predicting the liquefaction-induced lateral displacements is evaluated and practical recommendations are made. 相似文献
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R. Uzuoka M. Cubrinovski H. Sugita M. Sato K. Tokimatsu N. Sento M. Kazama F. Zhang A. Yashima F. Oka 《Soil Dynamics and Earthquake Engineering》2008,28(6):436-452
The 1995 Kobe earthquake seriously damaged numerous buildings with pile foundations adjacent to quay walls. The seismic behavior of a pile group is affected by movement of quay walls, pile foundations, and liquefied backfill soil. For such cases, a three-dimensional (3-D) soil–water coupled dynamic analysis is a promising tool to predict overall behavior. We report predictions of large shake table test results to validate 3-D soil–water coupled dynamic analyses, and we discuss liquefaction-induced earth pressure on a pile group during the shaking in the direction perpendicular to ground flow. Numerical analyses predicted the peak displacement of footing and peak bending moment of the group pile. The earth pressure on the pile in the crustal layer is most important for the evaluation of the peak bending moment along the piles. In addition, the larger curvatures in the bending moment distribution along the piles at the water side in the liquefied ground were measured and predicted. 相似文献
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Shintaro Yao Koichi Kobayashi Nozomu Yoshida Hiroshi Matsuo 《Soil Dynamics and Earthquake Engineering》2004,24(5):572-409
Shaking table tests were conducted by means of a large-scale laminar box with 4 m in length, 2 m in width and 2 m in height in order to investigate behavior of a soil-pile-superstructure system in liquefiable ground. A model two-storey structure, supported by a pile group, was set in a saturated sand deposit, and subjected to a sinusoidal base motion with increasing amplitude. Discussions are focused on the transient behavior until soil liquefaction occurs. Main interests are characteristics of springs used in a sway-rocking model and a multi-freedom lumped mass (MFLM) model that are frequently used in soil–pile interaction analysis. The spring constant in the sway-rocking model is represented by restoring force characteristics at the pile head, and that in the MFLM system is represented by an interaction spring connecting the pile to the free field. The transient state prior to soil liquefaction is shown to be important in the design of a pile because dynamic earth pressure shows peak response in this state. The reduction of the stiffness due to excess porewater generation and strain dependent nonlinear behavior is evaluated. 相似文献
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The Hybrid A-Frame Micropile/MSE(mechanically stabilized earth) Wall suitable for mountain roadways is put forward in this study: a pair of vertical and inclined micropiles goes through the backfill region of a highway MSE Wall from the road surface and are then anchored into the foundation. The pile cap and grade beam are placed on the pile tops, and then a road barrier is connected to the grade beam by connecting pieces. The MSE wall's global stability, local stability and impact resistance of the road barrier can be enhanced simultaneously by this design. In order to validate the serviceability of the hybrid A-frame micropile/MSE wall and the reliability of the numerical method, scale model tests and a corresponding numerical simulation were conducted. Then, the seismic performance of the MSE walls before and after reinforcement with micropiles was studied comparatively through numerical methods. The results indicate that the hybrid A-frame micropile/MSE wall can effectively control earthquake-induced deformation, differential settlement at the road surface, bearing pressure on the bottom and acceleration by means of a rigid-soft combination of micropiles and MSE. The accumulated displacement under earthquakes with amplitude of 0.1-0.5g is reduced by 36.3%-46.5%, and the acceleration amplification factor on the top of the wall is reduced by 13.4%, 15.7% and 19.3% based on 0.1, 0.3 and 0.5g input earthquake loading, respectively.In addition, the earthquake-induced failure mode of the MSE wall in steep terrain is the sliding of the MSE region along the backslope, while the micropiles effectively control the sliding trend. The maximum earthquake-induced pile bending moment is in the interface between MSE and slope foundation, so it is necessary to strengthen the reinforcement of the pile body in the interface. Hence, it is proven that the hybrid A-frame micropile/MSE wall system has good seismic performance. 相似文献