目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 凍土區(qū)橋梁樁基礎(chǔ)抗震問題 1
1.2 凍土區(qū)橋梁樁基礎(chǔ)地震反應(yīng)研究現(xiàn)狀 3
參考文獻(xiàn) 8
第2章 凍土動(dòng)力學(xué)參數(shù) 11
2.1 凍土動(dòng)三軸試驗(yàn)設(shè)計(jì) 11
2.1.1 試驗(yàn)設(shè)備及土樣制備 11
2.1.2 試驗(yàn)工況及加載制度 12
2.2 凍土動(dòng)力學(xué)參數(shù)計(jì)算方法 13
2.2.1 *大動(dòng)彈性模量與參考應(yīng)變幅值計(jì)算 13
2.2.2 阻尼比計(jì)算 15
2.3 凍土滯回*線形態(tài)特征及其影響因素 16
2.3.1 凍土滯回*線形態(tài)特征描述方法 17
2.3.2 圍壓的影響 18
2.3.3 含水率的影響 19
2.3.4 土體溫度的影響 20
2.3.5 加載頻率的影響 22
2.4 凍土動(dòng)力學(xué)參數(shù)及其影響因素 23
2.4.1 *大動(dòng)彈性模量 23
2.4.2 阻尼比 25
2.4.3 參考應(yīng)變幅值 26
2.4.4 凍結(jié)粉質(zhì)黏土動(dòng)力學(xué)參數(shù)預(yù)測(cè)公式 27
2.5 本章小結(jié) 29
參考文獻(xiàn) 30
第3章 凍土場(chǎng)地地震反應(yīng) 32
3.1 振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)設(shè)計(jì) 32
3.1.1 可模擬凍土環(huán)境的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)系統(tǒng) 32
3.1.2 自由場(chǎng)地模型設(shè)計(jì)及傳感器布置 32
3.2 季節(jié)凍土場(chǎng)地地震反應(yīng) 34
3.2.1 加載工況 34
3.2.2 場(chǎng)地加速度 35
3.2.3 場(chǎng)地水平位移 38
3.2.4 場(chǎng)地動(dòng)剪應(yīng)力-應(yīng)變*線 41
3.3 多年凍土場(chǎng)地地震反應(yīng) 48
3.3.1 加載工況 48
3.3.2 場(chǎng)地加速度 50
3.3.3 場(chǎng)地水平位移 53
3.3.4 場(chǎng)地動(dòng)剪應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系 54
3.4 凍土場(chǎng)地地震反應(yīng)數(shù)值模型及驗(yàn)證 58
3.4.1 凍土場(chǎng)地?cái)?shù)值模型的建立 58
3.4.2 振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)與數(shù)值模擬結(jié)果對(duì)比 58
3.5 凍土場(chǎng)地地震反應(yīng)分析 62
3.5.1 基本假定與土層參數(shù)設(shè)定 62
3.5.2 模型參數(shù)設(shè)置與加載工況 63
3.5.3 季節(jié)凍土場(chǎng)地地震反應(yīng)分析 65
3.5.4 多年凍土場(chǎng)地地震反應(yīng)分析 70
3.6 本章小結(jié) 78
參考文獻(xiàn) 79
第4章 凍土區(qū)橋梁樁基礎(chǔ)地震破壞特征 81
4.1 擬靜力試驗(yàn)設(shè)計(jì) 81
4.1.1 試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì) 81
4.1.2 樁基礎(chǔ)橋墩模型設(shè)計(jì) 82
4.2 季節(jié)凍土層的影響 84
4.3 多年凍土層的影響 87
4.3.1 多年凍土(暖季) 87
4.3.2 多年凍土(冷季) 90
4.4 承臺(tái)位置的影響 94
4.5 本章小結(jié) 98
參考文獻(xiàn) 99
第5章 凍土區(qū)橋梁樁基礎(chǔ)抗震性能 100
5.1 季節(jié)凍土區(qū)高承臺(tái)樁基礎(chǔ)抗震性能影響因素 100
5.1.1 有限元模型建立及驗(yàn)證 100
5.1.2 高承臺(tái)樁基礎(chǔ)抗震性能影響因素參數(shù)化分析 104
5.2 多年凍土區(qū)橋梁樁基礎(chǔ)抗震性能影響因素 111
5.2.1 橋梁樁基礎(chǔ)抗震性能參數(shù)化分析 111
5.2.2 多年凍土區(qū)高承臺(tái)樁基礎(chǔ)橋墩骨架*線簡(jiǎn)化模型 116
5.3 本章小結(jié) 122
參考文獻(xiàn) 124
第6章 考慮樁-凍土相互作用效應(yīng)的橋梁地震反應(yīng) 125
6.1 橋梁樁-土相互作用計(jì)算模型 125
6.1.1 已有的橋梁樁-土相互作用計(jì)算模型 125
6.1.2 改進(jìn)的橋梁樁-凍土相互作用計(jì)算模型 126
6.1.3 橋梁樁-凍土相互作用計(jì)算模型驗(yàn)證 131
6.2 季節(jié)凍土區(qū)橋梁樁基礎(chǔ)地震反應(yīng) 136
6.2.1 計(jì)算工況 136
6.2.2 地震動(dòng)輸入 138
6.2.3 橋墩的地震反應(yīng) 139
6.2.4 樁基礎(chǔ)的地震反應(yīng) 141
6.2.5 橋墩-樁-土體系的非線性特性 142
6.3 多年凍土區(qū)橋梁樁基礎(chǔ)地震反應(yīng) 145
6.3.1 計(jì)算工況 145
6.3.2 地震動(dòng)輸入 146
6.3.3 橋墩動(dòng)力時(shí)程反應(yīng) 146
6.3.4 樁基礎(chǔ)非線性特征 148
6.3.5 樁側(cè)土非線性特征 149
6.4 本章小結(jié) 149
參考文獻(xiàn) 150
第7章 橋梁樁基礎(chǔ)地震反應(yīng)影響因素分析 151
7.1 有限元模型建立及參數(shù)設(shè)置 151
7.1.1 有限元模型幾何尺寸 151
7.1.2 材料參數(shù) 152
7.1.3 阻尼設(shè)置 154
7.1.4 樁-土-承臺(tái)約束條件設(shè)置 155
7.1.5 模擬工況 155
7.2 多年凍土層溫度對(duì)橋梁樁基礎(chǔ)地震反應(yīng)的影響 156
7.2.1 承臺(tái)加速度反應(yīng)譜 156
7.2.2 樁基礎(chǔ)水平相對(duì)位移 157
7.2.3 樁基礎(chǔ)彎矩和剪力 158
7.2.4 樁基礎(chǔ)等效應(yīng)力 160
7.2.5 樁基礎(chǔ)拉壓損傷 161
7.2.6 樁基礎(chǔ)等效塑性應(yīng)變 164
7.3 多年凍土層厚度對(duì)橋梁樁基礎(chǔ)地震反應(yīng)的影響 164
7.3.1 承臺(tái)加速度反應(yīng)譜 164
7.3.2 樁基礎(chǔ)水平相對(duì)位移 165
7.3.3 樁基礎(chǔ)彎矩和剪力 166
7.3.4 樁基礎(chǔ)等效應(yīng)力 168
7.3.5 樁基礎(chǔ)拉壓損傷 169
7.3.6 樁基礎(chǔ)等效塑性應(yīng)變 171
7.4 季節(jié)活動(dòng)層溫度對(duì)橋梁樁基礎(chǔ)地震反應(yīng)的影響 172
7.4.1 承臺(tái)加速度反應(yīng)譜 172
7.4.2 樁基礎(chǔ)水平相對(duì)位移 173
7.4.3 樁基礎(chǔ)彎矩和剪力 174
7.4.4 樁基礎(chǔ)等效應(yīng)力 176
7.4.5 樁基礎(chǔ)拉壓損傷 177
7.4.6 樁基礎(chǔ)等效塑性應(yīng)變 179
7.5 季節(jié)活動(dòng)層厚度對(duì)橋梁樁基礎(chǔ)地震反應(yīng)的影響 180
7.5.1 承臺(tái)加速度反應(yīng)譜 180
7.5.2 樁基礎(chǔ)水平相對(duì)位移 181
7.5.3 樁基礎(chǔ)彎矩和剪力 182
7.5.4 樁基礎(chǔ)等效應(yīng)力 184
7.5.5 樁基礎(chǔ)拉壓損傷 186
7.5.6 樁基礎(chǔ)等效塑性應(yīng)變 188
7.6 本章小結(jié) 189
參考文獻(xiàn) 190
第8章 凍土區(qū)橋梁樁基礎(chǔ)地震易損性 192
8.1 橋梁地震易損性分析方法 192
8.1.1 理論易損性*線建立流程 192
8.1.2 地震動(dòng)的輸入及損傷指標(biāo)確定 193
8.1.3 理論易損性*線建立方法 194
8.2 考慮凍土效應(yīng)影響的橋梁樁基礎(chǔ)動(dòng)力時(shí)程分析 195
8.2.1 有限元模型的建立 195
8.2.2 地震波的選取與輸入 196
8.2.3 樁基礎(chǔ)地震反應(yīng) 197
8.3 考慮凍土效應(yīng)影響的橋梁樁基礎(chǔ)地震易損性分析 198
8.3.1 損傷指標(biāo)確定 198
8.3.2 地震波回歸分析處理 199
8.3.3 理論易損性*線建立 200
8.4 凍土區(qū)橋梁樁基礎(chǔ)地震易損性影響因素 202
8.4.1 季節(jié)活動(dòng)層厚度 204
8.4.2 樁身自由段長(zhǎng)度 211
8.4.3 軸壓比 216
8.4.4 剪跨比 223
8.5 本章小結(jié) 228
參考文獻(xiàn) 229