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主余震序列作用下液化侧扩流场地桥梁桩基地震反应与加固方法研究
| 论文题名： | 主余震序列作用下液化侧扩流场地桥梁桩基地震反应与加固方法研究 |
| 关键词： | 桥梁工程;桩基础;主余震序列作用;加固技术;液化侧扩流场地 |
| 摘要： | 历次震害调查结果显示，土体液化侧扩流会造成桩基的破坏。国内外学者针对单一地震动作用下液化侧扩流场地桥梁桩基地震反应已开展了大量的研究工作，但对主余震序列作用下液化侧扩流场地桩基地震反应的研究较少。考虑到部分结构物的破坏会发生在余震中，本文重点关注主余震序列作用下液化侧扩流场地桥梁桩基的地震反应。与此同时，由于我国每年有大量矿渣产出而无处利用，本文通过开展动三轴试验，探究了废弃矿渣对可液化砂土的加固效果，并结合数值模拟方法，探讨了矿渣加固方法对主余震序列作用下液化侧扩流场地桩基地震反应的影响效应。本文主要研究内容、方法与认识如下： （1）针对主余震下液化侧扩流场地桥梁桩基，建立数值分析模型，通过在模型底部输入多组主余震地震动组合，可得到：余震对液化侧扩流场地桩基的位移起到增强作用；余震可使已部分降低的土体孔压再次升高；主余震间时间间隔长短会影响孔压的消散，时间间隔对余震后桩的位移与弯矩影响较小； （2）通过室内固结不排水循环三轴试验，研究了矿渣含量、循环应力比、相对密度、初始有效围压等对饱和砂土抗液化性能的影响，根据试验可得到：矿渣含量越高，砂土液化所需动荷载的循环振次越多，且对孔隙水压力上升速度的抑制效果越好；矿渣含量一定时，循环应力比越大，试样破坏速度越快，孔压上升越快；砂土相对密度越大，初始有效围压越大，砂土抵抗液化的能力越强； （3）完成三轴试验的数值模型，建立了基于矿渣加固方法的液化侧扩流场地桥梁桩基数值分析模型，研究矿渣对该场地下桩基的加固效果及不同加固深度和面积对桩基地震反应的影响，研究发现：当模型加固面积一定时，加固深度越大，加固效果越好；当加固深度一定时，加固面积达到一定范围后，加固效果逐渐减小。 本文研究进一步加深了主余震序列作用下液化侧扩流场地桩基地震反应规律的认识，并提出了基于废弃矿渣的加固方法。本研究对于客观认识桥梁桩基地震反应规律，科学完善液化场地桥梁桩基抗震设计规范提高矿渣副产品利用率，减轻砂土液化对桥梁桩基的破坏效应，具有重要的理论和现实意义。 |
| 作者： | 张辰栋 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 张效禹 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广州大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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