飽和砂土液化過程中樁土相互作用p-y曲線研究.pdf

1、評價地震荷載作用下樁的水平承載特性是進行樁基礎(chǔ)設(shè)計的一項重要內(nèi)容。雖然國內(nèi)外對飽和砂土液化后的樁基水平承載力已有一些研究，但是仍然沒有得到一個被廣泛接受的結(jié)論。注意到地震荷載作用下，盡管飽和砂土沒有液化，但是由于震動殘余孔壓的產(chǎn)生會導(dǎo)致土層發(fā)生弱化，以往的研究很少探討弱化土層中樁的水平承載特性。本文通過水平荷載作用下的樁土相互作用模型試驗，研究了不同弱化狀態(tài)以及液化后的飽和砂土中單樁的水平承載特性及相應(yīng)的p-y關(guān)系曲線。本研究主要內(nèi)容如

2、下： ⑴應(yīng)用有效應(yīng)力原理，提出了一種模擬震動導(dǎo)致的具有殘余孔壓飽和砂土與樁相互作用的模型試驗方法。該方法通過在飽和土層中施加反壓，使飽和砂土中維持某一特定的孔壓比，以此模擬震動荷載作用下飽和砂土中由于殘余孔壓的產(chǎn)生而導(dǎo)致土強度降低的弱化狀態(tài)。進而針對不同弱化狀態(tài)的飽和土層進行了水平荷載作用下的單樁承載特性模型試驗，研究了殘余孔壓對樁基水平承載力的影響。結(jié)果表明，隨土層殘余孔壓的增加，樁的水平承載力逐漸降低，土層液化后，其降低的程

3、度與已有的振動臺及離心模型試驗結(jié)果一致。 ⑵分析了弱化飽和砂土層樁土相互作用的p、y關(guān)系，研究了確定弱化土層p-y曲線必要參數(shù)的變化規(guī)律。通過分析土層在液化過程中的破壞模式，提出了依據(jù)弱化土強度參數(shù)確定其水平極限抗力的方法。通過利用3-D有限元的方法研究三段結(jié)構(gòu)p-y曲線上的特征樁側(cè)位移yu、ym與土反力模量系數(shù)的變化，分析了它們隨弱化土參數(shù)以及樁徑的變化關(guān)系，建立了依據(jù)樁、土參數(shù)確定yu、ym及土反力模量系數(shù)的方法。

4、⑶參照Reese及API規(guī)范建議的方法，綜合本文對弱化p-y曲線及相應(yīng)參數(shù)的研究結(jié)果，建立了構(gòu)造飽和砂土三段結(jié)構(gòu)形式與雙曲形式弱化p-y曲線的方法。采用所建立的兩種方法確定的飽和砂土弱化p-y曲線與模型試驗得到的p-y曲線基本吻合。進一步，依據(jù)弱化p-y曲線計算的樁身彎矩與模型試驗實測結(jié)果也基本一致。這說明本文建立的兩種方法均可用于分析具有殘余孔壓弱化土層中的樁基水平承載特性。相對三段結(jié)構(gòu)形式的弱化p-y曲線，雙曲形式的弱化p-y曲線更