微型桩抗滑结构地震反应分析

摘要

微型桩是一种直径较小的钻孔灌注桩，桩径一般在70-300mm，长细比较大，桩身主要由压力灌注的水泥（砂）浆或细石混凝土与加筋材料所组成，微型桩凭借其延展性、柔性以及抵抗附加力的能力，在地震地区工程建设中发挥出巨大的优势。但关于微型抗滑结构地震反应分析的研究成果较少，严重影响了工程实践。因此，开展微型桩抗滑结构的地震反应分析研究是一项较为紧迫而又前沿的任务。本文在前人研究的基础上，利用有限元软件PLAXIS的动力分析模块进行微型桩加固下坡体以及微型桩的动力响应特性分析。
　　应用数值分析方法，分别将土体视为弹性体和弹塑性体，研究地震作用下微型桩的内力变化和坡体的变形破坏规律以及地震加速度放大系数的变化情况，研究表明土体视为弹塑性体时，微型桩所受各内力，边坡相对位移以及地震加速度放大系数均较大。
　　对微型桩不同的布桩方式下的地震响应进行研究，主要研究考虑桩顶不同连接方式（完全固接和铰支连接）和桩底不同约束条件（嵌入一般土层和坚硬基岩），以及不同倾斜度角度（0°、5°、10°、10°以及20°）布置的微型桩群在同一地震波输入情况下桩体内力、边坡相对位移、地震加速度放大系数以及震后边坡稳定性的变化情况。结果表明，桩顶与承台固接、桩底嵌入坚硬岩层且微型桩采用倾斜布置时，抗震效果较好，但此时微型桩所受内力也最大，且内力增大幅度较大，这势必会给微型桩的设计、施工加大难度同时也会提高的工程造价。
　　本文关于地震荷载作用下微型桩加固边坡的研究工作，有助于进一步认识微型桩作为抗滑结构加固边坡时的地震响应规律，可为微型桩结构的抗震设计提供参考。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题的背景与研究意义

1．2 国内外应用及研究概况

1．3 研究内容、方案及技术路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究方案及技术路线

第2章 微型桩抗滑结构加固边坡的作用机理

2．1 前言

2．2 地震作用下边坡失稳破坏机理分析

2．2．1 边坡地震稳定性评价方法

2．2．2 边坡地震失稳破坏机理及破坏位置

2．3 微型桩抗滑结构形式

2．3．1 按微型桩布置形式分类

2．3．2 按微型桩在坡体的设置位置分类

2．4 微型桩加固边坡作用机理分析

2．4．1 微型桩加固机理

2．4．2 微型桩的破坏机理

2．5 微型桩设计计算方法

2．6 本章小结

第3章 考虑土体非线性微型桩动力响应分析

3．1 前言

3．2 数值分析方法

3．2．1 有限元基本原理

3．2．2 计算软件PLAXIS简介

3．3 土体非线性对土-微型桩动力相互作用的影响

3．3．1 计算模型

3．3．2 材料参数

3．3．3 土体非线性对微型桩内力影响

3．3．4 土体非线性对边坡位移影响

3．3．5 土体非线性对加速度放大系数的影响

3．4 本章小结

第4章 微型桩的布置方式对边坡加固的动力影响

4．1 前言

4．2 桩顶连接方式和桩底约束条件对微型桩地震反应的影响

4．2．1 不同连接方式对桩身内力影响

4．2．2 边坡相对位移变化

4．2．3 边坡稳定安全系数

4．2．4 地震作用下不同连接方式微型桩加速度放大系数变化

4．3 倾斜微型桩的地震反应

4．3．1 地震作用下倾斜微型桩内力变化

4．3．2 倾斜微型桩稳定安全系数

4．3．3 地震作用下倾斜微型桩位移变化

4．3．4 地震作用下倾斜微型桩加速度放大系数变化

4．4 本章小结

第5章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间参加科研工作及发表学术论文