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地震作用下桩土相互作用的研究与分析
| 论文题名： | 地震作用下桩土相互作用的研究与分析 |
| 关键词： | 桩土相互作用;桩基础;Penzien模型;有限元;高桩承台桥梁;地震;桩基桥梁 |
| 摘要： | 随着经济的飞速发展，大量桩基桥梁纷纷建造，而地震灾害也在世界各地频繁地发生。桩基震害作为一种主要的桥梁震害形式已经引起了人们的重视，因此有必要对在地震作用下土层中桩基础的地震响应以及考虑桩土相互作用的上部结构地震响应的计算方法进行研究分析。 本文为了对地震作用下桩土相互作用进行研究和分析，对主要的桩基动力分析方法进行了总结，通过比较各自的优点和局限，认为：Penzien模型形式比较简单，也基本能够反映地震荷载和土层对桩基和结构的影响，但计算精度略有不足；有限元模型方便灵活，计算结果精确，但计算工作量大。本文详细介绍了Penzien模型和有限元模型的原理以及参数确定方法；将Penzien模型和有限元模型的计算结果进行了比较，发现在Penzien模型中输入恰当的扰动场激励得出的上部结构的地震响应与有限元模型比较接近，桩中弯矩分布和大小和有限元模型也比较一致；为了研究桩身的地震响应，用有限元模型考虑土层变化、桩与土之间接触状态的变化、地震烈度的变化进行了计算，结果表明：在地震中，桩身中弯矩的大值出现在桩顶、地表(高桩承台结构)、土层性质剧烈变化处；在土层特性变化比较均匀的土层中，桩身弯矩比较均匀，并且值比较小，当土层性质存在剧烈变化时，在土层性质剧烈变化处将出现比较的大弯矩值；桩土之间接触状态的变化使得地表处的反弯点下移，改变了桩身中弯矩分布，并且减小了桩中弯矩的峰值；Penzien模型虽然比较简单，但在实际工程计算中仍然比较繁琐。本文讨论了高桩承台结构工程简化模型的参数确定方法，并用Penzien模型对其进行了校核，结果表明工程简化模型计算上部结构的地震响应有着一定的适用性。 最后，关于进一步工作的方向进行了简要的讨论。 |
| 作者： | 李洞明 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 胡世德 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 同济大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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