摘要：为研究桩-土-断层耦合作用下桩基动力响应特性,利用振动台试验选取0.35g地震动峰值加速度时4种类型地震波,研究断层上下盘桩基加速度响应、桩顶相对位移、弯矩及桩基损伤情况。试验表明:断层上盘桩基各项参数明显大于断层下盘,呈现出上盘效应;桩顶峰值加速度大于桩底峰值加速度,上部土层对输入地震波具有滤波作用;桩顶加速度响应相较于桩底具有滞后性;桩顶峰值加速度与桩顶加速度放大系数?在输入El-Centro波时最大;上、下盘?差值在输入Kobe波时最大;弯矩和桩顶相对位移峰值在输入Kobe波时最大;弯矩在土层分界面处较大,输入不同地震波时弯矩峰值均未超过桩身抗弯能力;提出了强震区近断层桩基可根据验算内容选取合理地震波进行验算的抗震设计建议。

摘要：为研究强震作用下桩-土-断层非线性动力响应特性,依托海文大桥实体工程,选取4种类型(5010波、5002波、Kobe波和El-Centro波)地震波,通过建立桩-土-断层相互作用模型,利用MI⁃DAS/GTS有限元分析软件,研究断层上、下盘桩基加速度响应、桩顶水平位移、桩身弯矩以及剪力响应情况。结果表明:4种类型地震波作用下,断层上盘桩基响应程度相对于断层下盘较大,呈现出显著“上盘效应”;覆盖层土体对桩身加速度放大作用和滤波作用明显;上盘桩顶峰值加速度响应具有滞后性;桩顶加速度及其放大系数在El-Centro波作用时较大;桩顶水平位移峰值在5010波作用时较大;桩顶永久位移、桩身弯矩以及剪力峰值在Kobe波作用时较大。在桥梁桩基抗震设计时,应着重考虑断层上、下盘差异和地震波类型对桩基承载特性的影响。

摘要：为研究高填方盖板涵涵顶垂直土压力的分布特性,改进盖板涵土压力计算方法,采用离心模型试验与有限元软件分析不同填高下盖板涵涵顶垂直土压力分布形式与填土变形规律,揭示盖板涵涵顶垂直土压力分布特性的成因,通过正交试验研究涵顶土压力不均匀系数与填土高度、弹性模量、泊松比、容重以及内摩擦角的关系,建立考虑涵顶土压力分布特性的高填方盖板涵垂直土压力分析模型,得出盖板涵涵顶垂直土压力计算公式。结果表明:盖板涵涵顶垂直土压力沿跨径呈"马鞍形"分布,涵顶两端垂直土压力总体可达涵顶中心垂直土压力的2倍左右,涵顶两侧土压力应力集中程度明显高于涵顶中心附近;涵顶边缘附近受附加土压力的影响大于涵顶中心附近,此为涵顶垂直土压力为不均匀分布的成因;随着填土高度与容重的增加,涵顶土压力不均匀系数先增加后减小;涵顶土压力不均匀系数与填土的内摩擦角、泊松比呈负相关,与填土的弹性模量呈正相关;对涵顶土压力不均匀系数敏感程度的大小顺序为:内摩擦角>填土高度>弹性模量>泊松比>容重;文中公式计算得出的涵顶垂直土压力变化规律与数值模拟及模型试验成果较为吻合。

摘要：作为水域中桩基础施工的围堰结构,钢护筒的应用愈加广泛,钢护筒因为施工或者拆除困难等原因有时不再回收,从而与钢筋混凝土材料一起形成钢管混凝土复合桩。为探明钢管埋深对钢管混凝土复合桩竖向承载特性的影响,通过离心模型试验,着重研究钢管埋深对钢管混凝土复合桩桩侧摩阻力、桩端阻力等因素的影响。结果表明:钢管混凝土复合桩的上部钢管段(钢护筒)合理埋深为桩长的1/3,当钢管段埋深小于1/3桩长时,钢管混凝土复合桩的桩侧摩阻力会出现双峰现象,当钢管段埋深大于1/3桩长时,钢管混凝土复合桩的桩侧摩阻力双峰现象将逐渐消失;根据钢管混凝土复合桩的竖向承载特性,提出适用于钢管混凝土复合桩的竖向极限承载力计算公式,以期为钢管混凝土复合桩的设计与施工提供理论指导。

摘要：高填方涵洞受力机理复杂,现行规范未能综合考虑山区中众多因素对涵顶垂直土压力的影响,致使高填方涵洞易出现不同程度的病害。为探明山区中多种因素对高填方盖板涵涵顶应力集中的影响,基于前期调研和数值仿真分析,研究了填土高度、结构尺寸、填土模量、地基土模量及地形条件对盖板涵涵顶垂直土压力集中系数Ks及涵顶内外差异沉降δ的影响,在此基础上提出相应的工程技术建议。研究结果表明:Ks与涵身跨径、涵顶侧填土模量、地基土模量及沟坡坡度呈负相关,与涵底地基土模量、沟坡宽度呈正相关,与填土高度的关系呈先增大后减小最终趋于稳定的变化趋势;Ks与δ关系密切,但并非呈简单的线性关系。根据研究结果,提出了利用现场地形条件及改进施工工艺减轻高填方涵洞涵顶应力集中现象的工程建议。

摘要：依托铺前大桥实体工程,基于人工质量模型和桩-土惯性相互作用机理,通过振动台模型试验,选用叠层剪切式模型箱,模拟了自由场在地震作用下的振动反应,分析了0.15g^0.60g(g为重力加速度)地震动强度下大直径桥梁嵌岩桩基础加速度、相对位移、弯矩等响应特性和损伤情况等。研究结果表明:桩基础加速度峰值从桩底至桩顶呈增大趋势,加速度放大系数随地震动强度的增大逐渐减小,输入地震波为0.55g时,桩顶加速度放大系数趋于稳定值1.34;桩顶加速度时程响应频率低于桩底加速度时程响应频率,上部覆盖层对地震波的放大作用和滤波效应明显;随着地震动强度的增大,桩顶相对位移峰值近似呈线性增大,在0.15g^0.60g地震动强度下,桩顶相对位移峰值变化范围为1.97~6.73mm;桩基础弯矩沿桩长呈"3"字形变化,上部软硬土层分界处和基岩面附近弯矩达到峰值,并随地震动强度的增大而增大,地震动强度为0.50g时达190.9kN·m,超过桩身抗弯承载力;桩基础基频随地震动强度的增大呈整体降低趋势,在0.50g地震动强度下,其基频较0.35g地震动强度下低50.1%,桩基础产生损伤;桩顶与承台连接处、上部覆盖软硬土层界面和基岩面附近桩身在地震作用下易产生裂缝,桥梁桩基础抗震设计时应着重考虑。

摘要：为探寻高填方涵洞最佳减荷效果和优化减荷措施设计,通过有限元软件MARC研究了高填方涵洞在不同EPS模量、厚度和铺设范围等情况下的涵顶垂直土压力与变形特性。研究结果表明:涵顶垂直土压力及涵顶内外填土差异沉降与EPS模量、铺设宽度呈正相关,其中EPS板模量取值不超过5MPa且在涵顶全宽范围铺设为宜;涵顶垂直土压力与EPS板厚度呈负相关,但EPS厚度并非越大减荷效果越好,当其增至一定厚度后减荷效果基本不再增加,工程实际中建议EPS厚度取不超过80cm为宜。

摘要：超大直径空心独立复合桩基础是由空心桩、桩周水泥搅拌桩和桩周注浆土体共同承载的新型桩基础。为探明空心桩-注浆土-水泥搅拌桩相互作用机理,弄清桩周土体注浆、水泥搅拌桩对桩基承载力提高的影响程度,采用数值仿真方法,研究了超大直径空心独立复合桩基础的竖向和横向承载特性,分析了该新型基础的结构实用性。研究表明,桩周注浆和桩周注浆+水泥搅拌桩对桩承载力提高影响明显,竖向承载力分别提高了7.4%、12.1%,横向承载力分别提高了7.2%、14.4%;竖向荷载作用下,超大直径空心独立复合桩的桩侧阻力占桩顶荷载比重为84.0%,表现出典型的摩擦桩特性;横向荷载作用下,超大直径空心独立复合桩绕距桩顶23.4m处的桩身截面产生了转动,表现出刚性桩特性,研究成果可为超大直径空心独立复合桩基的设计施工提供理论依据与技术支持。

摘要：为研究强震区跨断层桥梁桩基非线性动力相互作用特性,依托海文大桥实体工程,利用MIDAS/GTS有限元软件,建立了桩-土-断层相互作用模型,分析0.20~0.60g地震动强度下断层上下盘桩基加速度响应、桩顶水平位移、桩身弯矩以及桩身剪力响应情况。结果表明:覆盖层土体对桩身加速度放大作用明显,且随着输入地震动强度的增大,放大作用逐渐减弱;覆盖层对地震波的滤波作用显著,随着输入地震动强度的增大,滤波作用逐渐减弱;上盘桩基达到桩顶峰值加速度的时刻滞后于下盘;随着输入地震动强度的增大,上、下盘桩的桩顶产生的永久位移和水平位移峰值逐渐变大,上盘桩顶产生的永久位移和桩顶峰值位移均大于下盘,产生显著的“上盘效应”;不同强度地震动作用下,断层上、下盘桩基弯矩均在上部土层界面处达到峰值,剪力均在基岩面处达到峰值,下盘桩基弯矩和剪力峰值大于上盘桩基,呈现出显著的“下盘效应”。在桥梁桩基抗震设计时,应着重考虑断层上、下盘桩基的差异和不同强度地震作用对桩基承载特性的影响。

摘要：为研究强震区跨断层桥梁桩基动力响应及避让距离,依托海文大桥实体工程,选取4种类型地震波——5010波、5002波、Kobe波和El-Centro波;采用MIDAS/GTS有限元分析软件,建立了桩-土-断层相互作用模型,研究了断层上下盘桩的峰值加速度响应、桩顶水平位移响应和桩身弯矩响应的变化规律,以及桩基与断层之间的安全避让距离取值对桩基础力学变形特性的影响。结果表明:4种地震波作用下,断层上盘桩基的动力响应均较断层下盘的大,呈现显著的“上盘效应”;覆盖层土体对桩身峰值加速度有明显的放大作用和滤波作用;桩顶峰值加速度响应具有滞后性;比较而言,El-Centro波作用时桩顶峰值加速度及峰值加速度放大系数最大,5002波作用时桩顶水平位移峰值最大,Kobe波作用时桩身弯矩峰值最大。建议在桥梁桩基抗震设计时,应着重考虑断层上、下盘桩基的差异和地震波类型对桩基承载力的影响;推荐强震区跨断层桥梁桩基安全避让距离值为20 m(10D)。