一、桩基厚承台基本动力方程的建立(论文文献综述)
陈连鑫[1](2021)在《波浪力作用下跨海桥梁动力反应及疲劳损伤研究》文中进行了进一步梳理随着桥梁技术的快速发展,跨海桥梁正逐渐由近海向深海转移。海洋波浪对深水区跨海桥梁的影响不容忽视,因此研究海洋波浪对深水区跨海桥梁的作用十分必要。本文以秦皇岛至大连长兴岛跨海通道方案中的五跨连续梁桥为原型,按几何比尺1:40建立其群桩基础的水动力模型,同时以波浪能量为指标设计4种不规则波,通过考虑不同水位和不同入射波方向角开展模型试验,得到随机波浪作用下群桩基础所受波浪力,同时利用MIDAS有限元软件对连续梁桥进行建模,并将推算后的实测波浪力输入桥梁数值模型,研究连续梁桥在波浪作用下的动力响应,在此基础上,提取桥梁结构应力时程数据,并进一步探讨波浪荷载作用下桥梁结构的疲劳损伤问题。本文的主要工作及结论如下:(1)通过开展物理模型试验,探讨了不同水深、入射波方向与随机波能量对群桩基础波浪力的影响。结果表明:波浪能量越大,桩基所受波浪力就越大;随着水位升高,桩基波浪力也呈现出增大的趋势;当承台参与桩基受力时,不同波浪入射角度对桩基波浪力影响明显,且入射波与绕射波产生的高阶速度势所导致的桩基波浪力不容忽视。(2)通过有限元分析并将桥梁墩顶、底的位移和加速度进行对比,发现波浪能量越大,桥梁墩顶、底的振动就越剧烈;桥梁振动由波浪作用和桥梁自振两部分组成;对于位移响应,波浪作用诱发的桥梁振动占主导;而对于加速度响应,桥梁的自振特性占主导;桥梁的低阶模态对于加速度的影响要大于高阶模态。(3)通过改变墩高、水深和地基类型等参数来研究不同因素对桥梁动力响应的影响,通过计算发现,较大的波浪入射角、一致激励、高墩、深水、软弱地基等条件会增大桥梁的动力响应,故在研究波浪对跨海桥梁的作用以及设计跨海桥梁时,应将这些因素考虑在内,从而准确地预测桥梁在波浪荷载作用下的振动响应。(4)利用MATLAB软件对雨流计数法和累积疲劳损伤的计算进行编程,并计算出不同的应力时程对桥梁结构造成的疲劳损伤值。结果表明:波浪作用导致的跨海桥梁疲劳损伤问题是不可忽视的,且随着波浪能量的增加,桥梁结构的应力反应幅值的波动范围逐渐加大,造成结构的疲劳损伤也在逐渐增加;无论什么波浪工况、地基条件以及水深,钢管桩桩顶的疲劳损伤均要高于海床截面处钢管桩的疲劳损伤,因此应着重考虑钢管桩与承台相接位置的疲劳损伤问题;随着地基土强度的减小以及水深的增加,钢管桩桩顶截面与海床截面处的疲劳损伤情况均有所加强,这会降低桥梁结构的疲劳寿命,因此,为了更加准确的预测桥梁结构的疲劳损伤情况,应对地基土以及水深等情况进行充分考虑,进而合理地评估波浪作用下桥梁结构的疲劳损伤情况。
邱明兵[2](2021)在《水平地震作用下桩土相互作用效应研究》文中提出本文采用分离模型,分别考虑桩的运动相互作用和惯性相互作用,用试验获得的相位差求二者矢量和。对运动相互作用,基于弹性地基梁模型研发双弹簧反应位移法,计算桩侧土压力增量和桩身位移、弯矩、剪力。对惯性相互作用,采用成熟的m值法。试验方面,配合振动台10t的载荷量,设计和制作了粘弹性边界,可较好消除模型箱的边界效应,实现无限地基的震动模拟。设计和制作了高位和低位弹性质点体系,研究了不同频率结构的上部质点和场地位移的相位差规律。在振动台试验的基础上,拟合试验位移值,以实测桩身弯矩为基准,利用双弹簧反应位移法,反演获得土弹簧刚度值;并且进行了多工况验证,分析和试验数据的规律吻合度较高。主要结论有:1、叠层剪切箱增加粘弹性边界后,可明显调整试验土层位移幅值和曲线形态,以及加速度幅值。2、桩两侧土压力增量时程呈现反相,一侧达到正向峰值时,另一侧达到负向峰值。正向峰值大于负向峰值。3、压力盒测量的压力值是增量值,是与位移相关的物理量。正动土压力值是由土颗粒压缩产生的接触力增量。负压力值是桩主动侧卸载所致,是压力负增量,具有明确物理含义。应用到双弹簧反应位移法中,主动侧弹簧表现为负刚度。4、通过双弹簧反应位移法反演的试验桩侧土弹簧刚度,被动侧为12MPa/m,落在相关规范取值(3~15MPa/m)范围内。振动台试验土层平均剪应变2.7x10-3,与对应的实际场地平均应变8.2x10-3在同一数量级,达到实际场地平均应变的33%,较为接近。因此,振动台试验反演的土弹簧刚度具有工程实际意义。5、实测相位分析表明,长周期结构质点振动相位与场地土相位的差值均大于90°;短周期结构质点振动相位与场地土相位的差值大部分小于90°,小部分大于90°。偏于保守的,长周期结构的两个相互作用矢量和可以用SRSS法代替,短周期结构矢量和用代数和代替。6、实测相位分析表明,桩身应变与场地位移保持同步。双弹簧反应位移法符合基桩动力响应机理,可用于地震作用下桩土运动相互作用的接触力和桩身效应增量计算分析。
周捷[3](2021)在《地震作用下变刚度桩基的三维数值模拟分析研究》文中提出从7000~8000年前的新时期时代到迅速发展科技化的当今时代,从在沼泽地里栽木桩到现在满布的钢筋混凝土桩基,桩基经历了漫长而又迅速成长的发展过程,可见桩基是一种历史悠久而又被广泛采用的基础形式。但桩基因其隐蔽性,其破坏很难被人们所发现,与此同时对桩基的修复也成了一大难题。而且地震力和风力是引起高层建筑基底水平剪力和倾覆力矩的主要因素。一般来说,当地震作用为控制因素时,地震引起的基底水平剪力一般不超过高层建筑总重的5%[1],但对建筑整体的影响力和破坏力仍相当可观。因此,对桩-土-结构动力相互作用进行地震数值模拟研究显得尤为重要,具有重要的学术意义以及较强的工程实用价值。变刚度桩基就是利用地基土和群桩的性质,以调整“桩土支承刚度”为中心原则,最终实现不均匀沉降、基础内力以及资源耗能最小化的结果。通过对桩基础采用变刚度的设计方法,不仅可以达到较好的经济效果,还可以对基础、承台的沉降起到很好的调平作用。《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008)对桩基设计增加了“变刚度调平设计”。可见变刚度设计方案在实际工程应用中起着越来越重要的作用,但其抗震方面的研究不够充分,仍需继续深入。本文采用ABAQUS大型软件拟建四种三维模型,可以更直观的研究地震作用下变刚度桩基的性能。在尽可能保证桩体总用料相近的前提下,建立了一种等桩长的布桩方式以及三种变桩长的布桩方式。并在此基础上对比分析四种不同方案在竖向荷载和地震荷载作用下的桩身的内力和承台沉降量、差异沉降等数值;上部结构在地震全过程中底端位置、第七层位置(震动位移最大处)以及顶端位置的位移时程曲线分析,对震动较强时刻做震动位移数值对比。通过数据对比分析主要得出如下结果:(1)在竖向荷载作用下,承台的沉降曲线规律一致,均呈现中间大两边小的情况。但是不同的布桩方式对差异沉降值有着明显的影响。随着中间刚度的增大,差异沉降值呈减小趋势。在桩体总用量相同的情况下,变刚度方案相比等桩长方案差异沉降减小。但在地震作用下表现为变刚度方案差异沉降较大,对建筑安全不利。(2)在施加地震荷载的情况下,四种方案的轴力变化趋势均是由大到小;剪力和弯矩则都是桩顶处最大,然后沿着桩长呈现减小的波动趋势;沿桩身的水平位移的变化先增大后减小,位移最大值在8~10m处的位置取得。(3)通过四种方案对11号角桩的内力分析对比,等桩长的方案一比其余三种的变刚度方案的剪力和弯矩在桩顶处的最大值均小,大约减小18%左右。而通过轴力对比可发现方案一的11号桩轴力最大值是其余三种方案的2倍多。(4)在地震荷载作用下,研究上部结构特殊点的时程分析,可以看出变刚度方案对上部结构振动最大位移的减小较为明显。结合曲线图和表格分析大致可以看出从方案一到方案四,上部结构的震动位移是逐渐减小的趋势。看来变刚度方案在地震作用下对上部结构的最大水平位移有减小作用。
黄旭丰[4](2021)在《水平地震荷载下高桩承台群桩的动力响应分析》文中认为随着跨海大桥、港口工程、海岸工程等工程的发展,高桩承台群桩的应用越来越广泛。同时,地震是一种不可避免且会对人类生产生活造成巨大损失的自然灾害,因此有必要对大型工程的基础——高桩承台群桩进行相关的地震研究分析,以便给实际工程中的结构抗震设计提供参考性建议。本文将采用数值模拟的方法,运用大型有限元软件ABAQUS建立模型,同时考虑到实际土体中存在的土体分层现象,对高桩承台群桩进行水平地震荷载作用下的动力响应分析。论文的主要工作以及研究结论如下:(1)运用python语言进行二次开发,通过修改ABAQUS输入文件,有效地在三维模型中实现粘弹性人工边界以及水平地震力的输入。同时对已有物理试验模型进行数值建模与分析,验证了该方法的可行性及精确性。(2)结合实际工程,采用Morh-Coulomb本构模型,考虑桩土的相互作用,建立三维数值模型,研究高桩承台群桩在水平地震力作用下承台表面的水平位移、加速度随时间的变化趋势,桩顶内力随时间的变化规律,以及桩身位移、加速度、桩侧摩阻力和桩侧土压力沿着桩身的分布特性。(3)通过控制变量法,依次改变地震波的频谱、地震波加速度峰值、桩自由长度、桩间距等影响因素,分析承台的动力响应、桩顶内力、桩侧摩阻力与土压力的变化规律,研究发现地震波频谱的改变对桩顶内力与桩侧摩阻力影响明显。其次,承台动力响应、桩顶内力与桩侧摩阻力等桩基础的动力响应随着地震波加速度峰值的增强而增强。桩自由长度是影响结构抗震性能的重要因素,高桩承台群桩的承台动力与桩顶内力随着桩自由长度的改变而增大了变化幅度。随着桩间距的增大,群桩基础的群桩效应影响在逐步减小,各桩承载能力充分发挥。数值模拟的结果表明,在三维模型中施加粘弹性人工边界能有效地提高模拟结果的精确性。基于波动理论构建的水平地震力输入方法可行有效。通过数值模拟分析的结论能给实际工程的设计施工提供参考依据。
Editorial Department of China Journal of Highway and Transport;[5](2021)在《中国桥梁工程学术研究综述·2021》文中提出为了促进中国桥梁工程学科的发展,系统梳理了近年来国内外桥梁工程领域(包括结构设计、建造技术、运维保障、防灾减灾等)的学术研究现状、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。首先总结了桥梁工程学科在新材料与结构体系、工业化与智能建造、抗灾变能力、智能化与信息化等方面取得的最新进展;然后分别对上述桥梁工程领域各方面的内容进行了系统梳理:桥梁结构设计方面重点探讨了钢桥及组合结构桥梁、高性能材料与结构、深水桥梁基础的研究现状;桥梁建造新技术方面综述了钢结构桥梁施工新技术、预制装配技术以及桥梁快速建造技术;桥梁运维方面总结了桥梁检测、监测与评估加固的最新研究;桥梁防灾减灾方面突出了抗震减震、抗风、抗火、抗撞和抗水的研究新进展;同时对桥梁工程领域各方向面临的关键问题、主要挑战及未来发展趋势进行了展望,以期对桥梁工程学科的学术研究和工程实践提供新的视角和基础资料。(北京工业大学韩强老师提供初稿)
曹耿[6](2021)在《井筒式地下连续墙桥梁基础变位与承载力研究》文中提出井筒式地下连续墙是一种新型的桥梁基础形式,具有整体刚度大、承载力高和抗震能力强的优越性能;然其荷载传递机理复杂,承载性状不明确以及计算方法不成熟,制约了这种基础形式的发展应用。目前,水平变位主要采用八弹簧和四弹簧计算方法(分别针对刚性和弹性井筒式地下连续墙);竖向沉降主要采用荷载传递法;这些计算方法均基于Winkler地基模型,将墙侧土体视为弹簧。Winkler弹簧模型简洁方便,但具有很强的经验性,不能揭示土体的连续性、基础尺寸效应以及地基横观各向同性特性的影响。此外,针对井筒式地下连续墙基础动力响应的理论计算方法以及组合荷载作用下地基承载力的研究尚未见报道。因此,本文基于改进Vlasov地基模型,提出了矩形截面井筒式地下连续墙基础水平和竖向受荷响应的计算方法,提示了水平和竖向土抗力的产生机理;建立了组合荷载作用下地基承载力包络面,可判定其在荷载空间内的稳定性。本论文的主要研究内容包括以下几个方面:(1)基于改进Vlasov地基模型,建立了井筒式地下连续墙基础水平受荷响应半解析解。根据水平静荷载作用下矩形截面井筒式地下连续墙-土体系的相互作用,基于墙土位移协调特性,将墙土视为完全接触的连续体,提出了墙土体系的水平位移模式。基于铁木辛柯梁模型和水平位移模式,分别建立了各向同性和横观各向同性地基中墙-土体势能泛函,根据最小势能原理得到了墙-土体系水平位移模式中未知函数的控制方程和边界条件。引入转换函数对地下连续墙水平位移函数和弯曲转角函数耦合控制方程进行解耦。建立了墙体的水平土抗力计算模型,阐释了水平土抗力的产生机理。引入迭代算法对地下连续墙水平位移函数和土体位移衰减函数进行解耦并求解。通过算例验证了计算理论和程序的正确性,并研究了各向同性地基中土芯、矩形截面尺寸、地下连续墙厚度以及横观各向同性地基性质对井筒式地下连续墙水平受荷响应的影响。(2)基于改进Vlasov地基模型,建立了井筒式地下连续墙基础竖向沉降半解析解。根据墙土位移协调特性,将墙与土视为完全接触的连续体,提出了墙-土体系的竖向沉降位移模式。基于竖向位移模式和“虚土桩”模型分别建立了各向同性和横观各向同性地基中井筒式地下连续墙和土体势能泛函,根据最小势能原理得到了竖向位移模式中未知函数的控制方程和边界条件。建立了墙体竖向侧阻力计算模型,阐释了竖向侧阻力产生机理。引入迭代算法对地连续墙竖向位移函数和土体位移衰减函数进行解耦并求解。研究了各向同性地基中土芯率、矩形截面尺寸及横观各向同性地基性质对竖向位移、轴力和侧阻力的影响。(3)基于改进Vlasov地基模型,建立了井筒式地下连续墙基础水平受荷动力响应的半解析解。根据水平动荷载作用下矩形截面井筒式地下连续墙-土体系的相互作用,提出了墙-土体系分离变量形式的动水平位移模式。基于铁木辛柯梁模型和水平位移模式分别建立了各向同性和横观各向同性粘弹性地基中墙-土体系的能量泛函,根据哈密尔顿变分原理得到了墙-土体系水平运动控制方程及边界条件。引入转换函数对地下连续墙水平位移函数和弯曲转角函数耦合控制方程进行解耦。建立了墙体水平动荷载作用下土抗力计算模型,阐释其产生机理。引入迭代算法对地连续墙水平位移函数和土体位移衰减函数进行解耦并求解。通过算例验证了计算理论和程序的正确性。研究了各向同性地基中井筒式地下连续墙厚度(土芯率)、截面尺寸以及横观各向同性地基性质对井筒式地下连续墙墙顶复刚度的影响。(4)基于改进Vlasov地基模型,建立了井筒式地下连续墙基础竖向受荷动力响应的半解析解。依据竖向动荷载作用下矩形截面井筒式地下连续墙土体系的相互作用,提出了墙-土体系分离变量形式的竖向位移模式。基于“虚土桩”模型和竖向位移模式分别建立了各向同性和横观各向同性粘弹性地基中墙-土体系的能量泛函,根据哈密尔顿变分原理得到了墙体、土柱和土体竖向运动控制方程和边界条件。建立了墙体竖向动侧阻力计算模型,阐释其产生机理。引入迭代算法对地连续墙竖向位移函数和土体位移衰减函数进行解耦并求解。通过算例验证了计算方法的正确性。研究了各向同性地基中土芯率、矩形截面尺寸、墙底土层模量和厚度以及横观各向同性地基性质对井筒式地下连续墙竖向墙顶复刚度的影响。(5)通过有限元模型固定位移比加载方法,建立了不同高宽比、墙土摩擦系数、竖向荷载比情况下的地基水平—弯矩(H-M)承载力包络线。将本文计算的浅基础承载力系数与文献结果对比验证了本文墙土接触模型建模的准确性。通过固定位移比加载方法(Probe test)得到了浅基础地基承载力包络线,并与文献经典包络线对比,验证了加载方法的正确性。分析了井筒式地下连续墙高宽比、墙土摩擦系数和竖向荷载比对包络线的影响。
霍晓辉[7](2020)在《地震荷载作用下高含冰冻土地区桩基础动力响应分析》文中提出近年来,随着一带一路国家政策的提倡,大量基础设施开始在西北地区进行建设。由于西北地区气候严寒存在面积广大的多年冻土,铁路、公路工程需穿越很长路段高含冰冻土区,考虑到气候变化及工程热扰动结果造成建筑路基的冻胀与融沉病害,交通基础设施多采用“以桥代路”的工程结构。同时西北地区也是地震多发地带,因此为了交通基础的安全性和耐久性,对高含冰冻土地区的桩基础进行地震动响应分析具有很大的现实意义,也为西北寒区的抗震设计提供一定的参考。要对高含冰冻土地区的桩基体系进行地震响应分析,首先应对高含冰冻土的动力特性进行研究。因此对30%、50%、75%三种含冰量冻结粉质亚黏土进行了室内动三轴试验,分析冻土的动应力应变关系和动弹性模量,得出动应力应变曲线符合HardinDrnevich双曲线模型,动弹性模量随温度升高而减小,围压对动弹性模量的影响视温度而定,对于高含冰量冻土,动弹性模量随含水量增大先减小后增大,即存在一个最差含水量,其动弹性模量会最小。随着动载频率的升高,冻土动弹性模量逐渐增大,高温冻土的动弹性模量受频率影响较小,高温冻土具有减振作用。建立冻土-桩-承台体系有限元模型,分别对不同冻土场地下单桩基础、单排双桩基础的地震响应进行分析,研究不同冻胀率变化、不同冻土层深度、不同的桩基布置方式对地震响应的影响。得出结论:在竖向地震波荷载下,高冻胀率冻土场地下承台竖向位移更大,承台竖向加速度更大,同时桩身的最大竖向应力分布在冻土层;加大冻土层深度会导致承台竖向位移、加速度均变大。在横向地震波荷载下,不同冻胀率冻土场地下承台横向位移差别不大,高冻胀率冻土场地下承台横向加速度更小,说明高冻胀冻土环境更有利于桩基础横向抗震稳定性;冻土深度越大承台横向地震加速度反应越小,对抗震更有利,桩土最大接触力会随着冻深加大而变化。单排双桩竖向、横向地震荷载下其承台位移、加速度均小于单桩体系,说明双桩基础比单桩更有利于抗震。
宋楠[8](2020)在《既有桥墩基础动刚度特性研究》文中认为桥墩基础作为桥梁结构的重要组成部分,其性能直接关乎到整个桥梁结构的承载能力与使用寿命。现有铁路、公路桥梁检定内容与评判标准主要针对桥梁上部结构,而对下部结构,特别是下部基础的评价指标严重欠缺。此外,桥梁基础埋置于土体中,常规的检测方法均无法检测其运营状态和现阶段的承载能力,传统的桩基静载试验法和高应变动测法均无法满足快速评定现阶段大规模在役桥梁下部基础基本状态及承载力的要求。随着我国公路、铁路交通的大规模发展,车流密度、车辆载重不断增加,同时伴随着既有桥墩运营时间的增加,急需一套能快速、全面检测既有桥梁基础工作状态、评定其承载力的方法,使其能够对既有桥墩及基础进行科学有效的评判。动刚度法通过建立与桩基静压试验静刚度间的静、动对比系数,表明动刚度与桩基础承载能力之间呈正相关关系。目前,国内、外学者的研究主要局限于单桩动刚度,而对工程中广泛使用的桥墩-承台-群桩系统整体动刚度尚缺乏系统的研究。本文通过现场试验与有限元计算相结合,对既有桥梁下部桩基础动刚度进行了研究,主要研究内容如下:⑴研究既有桥梁桩基础动刚度的有限元模拟方法,结合单桩、单桩-承台、群桩-承台三种结构的动刚度现场测试数据,分析有限元模拟方法的有效性及合理性。⑵基于瞬态机械阻抗法基本原理,通过建立三维实体有限元模型,研究激振荷载、桩周土体、桩身缺陷、桩身几何尺寸、桥墩高度、上部结构质量、测试位置等影响因素对动刚度的影响,对既有桥梁下部结构动刚度进行参数敏感性分析。⑶结合现场测试数据与有限元计算结果,利用动刚度评价群桩基础工作状态。本文由以上工作得到结论如下:⑴通过单桩动刚度参数敏感性分析,动刚度与激振荷载无关;桩周土体弹性模量越大,动刚度越大;动刚度的与桩身混凝土弹性模量近似呈线性关系;桩身缺陷程度越大,动刚度值越小;桩径越大,桩基础动刚度越大;对于摩擦桩基础,桩长越大,桩基础动刚度越大;对于端承桩基础,桩长越小,桩基础动刚度越大。⑵通过对比单桩、单桩-承台、群桩-承台三种结构体系的动刚度,发现单桩-承台系统的动刚度较单桩动刚度稍大,从整体上看,群桩-承台系统的动刚度与单桩动刚度呈倍数关系。
瞿立明[9](2020)在《倾斜地层中桩基竖向动力响应模型试验与计算分析》文中研究指明桩基础具有强度高、沉降小、可跨越复杂地质条件等优点而广泛应用于路基和桥梁的下部基础,其工作性能主要依赖于桩-土相互作用。倾斜地层中桩周土的应力场不再呈轴对称分布,且同一承台下不同位置的桩基会出现桩-土摩擦长度不同的情况;在交通动荷载作用下,倾斜地层中的振动波传播路径会发生改变,在斜边界处还可能引起反射波。已有研究中,桩基动力响应研究多针对水平成层场地展开,关于倾斜地层条件下桩基动力特性的研究尚不多见。本文采用模型试验,数值模拟和理论分析结合的方法,对倾斜地层中桩基动力响应特性、动荷载传递机理、波传播特性及桩-土-桩动力相互作用机理与群桩动响应计算方法等进行了系统研究,着重讨论了地层倾斜对动力响应的影响和机理,并提出了倾斜地层条件桩基动力响应简化计算方法。本文开展的主要工作和取得的成果如下:(1)开展了循环动荷载作用下水平地层,斜坡和倾斜基岩场地中的单桩动力特性模型试验研究,揭示了倾斜地层桩基在不同中值荷载,不同动力幅值,以及不同加载频率的组合竖向荷载作用下的动力响应特性机理,分析了桩顶动位移,桩身动应变,桩底土压力的变化规律。研究结果表明,场地倾斜边界对桩身动位移幅值影响较小,但会明显改变土场地的动响应,使得桩周土响应出现方向性差异,且斜坡和基岩面倾斜边界对土响应的影响并不相同,主要表现在:倾斜基岩条件下,位于倾斜上侧的土位移大于同深度处倾斜下侧的位移,倾斜基岩边界的影响随土体深度增加而变大;斜坡场地条件对土体位移的影响主要在地表一定深度范围内,且随深度增加而减弱,位移响应的方向性差异与土体到桩轴的径向距离有关,径向距离较小时,位于坡脚一侧的土体位移更大,而径向距离超出一定范围后,坡顶一侧的土体位移会超过坡脚。(2)开展了倾斜地层条件下群桩动力特性模型试验研究,试验结果发现,地层倾斜条件下承台不同位置的振动有所区别,斜坡群桩承台下坡一侧振动较上坡侧剧烈,承台坡底方向的动位移出现“放大效应”,振动呈非对称分布。随后,针对试验观察到的倾斜地层群桩承台差异振动现象,通过有限元数值计算方法研究了差异振动的原因,揭示了倾斜地层群桩荷载传递机理。结果表明,倾斜地层条件下群桩承台的差异振动是由下部桩基的差异振动引起,而倾斜地层群桩中出现差异振动原因是不同位置处的桩身自由段,摩擦段和桩底土厚度三者的数值和比例不同,导致同一承台下不同桩基的荷载传递和位移变形有明显差异。在此基础上,研究了不同桩长和不同桩土模量比条件下倾斜基岩场地和斜坡场地的动位移和轴力随深度变化规律,探讨了不同条件下倾斜边界对桩基动力响应特性的影响。(3)开展了斜坡场地振动波传播特性和桩-土-桩动力相互作用机理数值模拟研究。用有限元方法计算出振动桩周围土场地不同深度处的位移峰值和到达时间,并将上述两各物理量转换为振动问题常用的幅值和相位,与水平场地振动波衰减的三维解析公式进行了比较研究,结果吻合较好。在此基础上,开展了斜坡地层振动波传播路径的研究,结果表明,斜坡场地振动波传播路径具有明显的方向性,上坡方向振动波衰减快于下坡方向;总体上,朝上坡方向的振动波以水平传播为主,对土场地的影响也接近水平地层中的情况,而部分朝下坡方向振动波的传播路径发生偏折,不再沿水平方向。进一步地,开展了斜坡场地主动桩和被动桩双桩相互作用研究,结果表明,被动桩引起的波发散不可忽略,且斜坡场地桩基受周围振动桩基的影响程度仍主要由该桩与土的接触面积决定。(4)展开交通动荷载下倾斜基岩面条件对群桩动响应特性,荷载传递规律和群桩相互作用机理的有限元数值计算研究。结果表明,受嵌岩深度变化的影响,倾斜基岩面群桩承台出现明显的差异振动现象,位于倾斜面下侧的承台响应大于倾斜上侧。另外,倾斜基岩条件下,振动波向倾斜上侧传播与下侧传播时对被动桩的影响程度不同:倾斜下侧被动桩中的位移与水平基岩面中较为接近;振动波向倾斜上侧传递时,部分振动能量会被动阻抗更大的基岩吸收,使得振动减弱,故倾斜上侧被动桩的位移略小于水平基岩。(5)分别开展了基岩边界对单桩动力响应影响的计算方法研究,以及斜坡场地条件下的群桩动力响应计算方法研究。结果发现,桩基竖向阻抗会以水平无限地层条件下的桩基阻抗曲线为基线发生波动,波动的幅度和频率与桩基到基岩边界的距离关系密切,桩基距离基岩越近,波动频率越小,但波幅越大。另外,还基于结论(3)揭示的斜坡桩-土-桩动力相互作用机理,建立了斜坡双桩动力相互作用计算模型,推导了考虑地形效应的桩-桩相互作用因子,得到了斜坡群桩竖向动力阻抗的简化计算方法。计算结果表明,地形效应表现在三个方面:一是坡顶方向和坡底方向传播的桩-桩相互作用因子不同,坡顶方向略大于坡底方向;二是不同斜坡角度下的桩-桩相互作用因子也不同,坡角越大,地形效应越显着;三是斜坡角度对动阻抗频率曲线峰值影响明显,且桩间距越大,地形影响越显着。
戴启权[10](2020)在《地震作用下液化地基—桩基—高层建筑结构体系动力响应的研究》文中认为地震作用下地基液化会导致建筑物不均匀震陷、倾斜和倒塌,严重威胁建筑物安全。目前的研究多集中于液化场地和建筑物的基础,对上部结构尤其是高层建筑结构的重视不足。鉴于此,本文以某高层建筑结构为原型,设计并制作液化地基-桩基-高层建筑结构相互作用体系模型,结合振动台试验、理论分析和数值计算方法,对该体系的动力响应进行研究。利用振动台试验再现地基液化条件下高层建筑结构及其群桩基础的灾变过程,分析试验结果以揭示地基液化条件下高层建筑结构及其群桩基础的动力响应规律以及地基砂土层的液化机理,从而提出地基液化条件下高层建筑群桩基础防灾减灾措施。基于张建民三维砂土液化大变形本构,采用数值计算方法分析土-桩-结构相互作用体系的非线性动力响应,获取阻尼系数、渗透系数等重要参数对地基砂土液化和结构动力响应的影响。主要结论如下:(1)地基超孔压的动态变化表明地基上部砂土更易达到液化状态,群桩外和群桩间砂土的超孔压增长和消散具有明显差异,提示了地基砂土层液化的复杂性。砂土层的超孔压随地震激励快速上升,达到峰值后逐渐消散,群桩外地基超孔压的上升速度和峰值均比群桩内大,这是群桩内砂土在地震中受约束程度大于群桩外砂土导致的。砂土层液化后,地基的基频逐渐下降,阻尼比逐渐增大,地基动力响应出现衰减。(2)地震作用下群桩的频率下降,阻尼比上升,这是土体刚度弱化、土的强非线性动应力-应变特性和桩基损伤累积共同所致。群桩在低频成分丰富的上海人工波激励下动力响应得到加强,两侧角桩桩底接触压力存在明显的反相位关系,表明地震中承台两端角桩出现一拉一压现象。群桩基础在液化地基中摆动,桩基受到反复拉拔和冲压作用,提出为减轻高层建筑结构群桩基础的震害应提高桩基抗压拔能力、改善地基液化条件。(3)高层建筑结构表现出弯剪型特点,振型曲线拐点接近土体表面。结构的摆动加速度分量很小,主要是由于高层建筑结构和地基基础的动力相互作用增加了基础的阻抗,地基基础吸收了地震波部分高频成分。地基砂土层液化状态与高层建筑结构水平位移之间具有明显正相关性。(4)张建民三维砂土液化大变形本构具有较强的模拟能力,数值计算结果表明土体侧向大变形加重了砂土液化的灾害。阻尼系数对砂土层孔压影响非常小,渗透系数较小时砂土层侧向位移较大,进而导致桩基响应增大,上部结构配重增加导致桩顶位移增大。
二、桩基厚承台基本动力方程的建立(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、桩基厚承台基本动力方程的建立(论文提纲范文)
(1)波浪力作用下跨海桥梁动力反应及疲劳损伤研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 理论研究现状 |
1.2.2 波浪力研究现状 |
1.2.2.1 小尺度结构物波浪力 |
1.2.2.2 大尺度结构物波浪力 |
1.2.3 模型试验研究现状 |
1.2.4 数值模拟研究现状 |
1.2.5 疲劳损伤研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
2 随机波浪作用下群桩基础模型试验 |
2.1 试验设备 |
2.2 模型设计 |
2.2.1 比尺及相似准则 |
2.2.2 试验比尺选取 |
2.3 模型制作及安装 |
2.3.1 群桩基础原型 |
2.3.2 模型制作 |
2.3.3 模型安装 |
2.4 试验设计 |
2.4.1 波浪谱选取 |
2.4.2 波浪谱能量 |
2.4.3 随机波浪工况 |
2.4.4 模型试验工况 |
2.4.5 试验合理性说明 |
2.4.6 试验结果 |
2.5 本章小结 |
3 波浪荷载作用下连续梁桥的振动响应分析 |
3.1 概述 |
3.2 桥梁结构简介 |
3.3 桥梁结构模型 |
3.3.1 动水作用 |
3.3.2 桩土相互作用 |
3.3.3 桥梁有限元模型 |
3.3.4 模态分析及阻尼计算 |
3.4 波浪力时程及荷载施加 |
3.5 结果分析 |
3.5.1 水位的影响 |
3.5.2 不同波浪入射波角度的影响 |
3.5.3 不同加载方式的影响 |
3.5.4 墩高的影响 |
3.5.5 水深影响 |
3.5.6 土体强度影响 |
3.6 本章小结 |
4 波浪作用下桥梁结构疲劳损伤研究 |
4.1 引言 |
4.2 疲劳损伤评估应用的方法 |
4.2.1 时域疲劳损伤评估方法 |
4.2.2 雨流计数法 |
4.2.3 S-N曲线 |
4.2.4 累计疲劳损伤指标 |
4.3 波浪作用下桥梁结构疲劳损伤分析 |
4.3.1 算例工况 |
4.3.2 应力时程 |
4.3.3 疲劳损伤计算结果分析 |
4.3.4 土体强度影响 |
4.3.5 水深影响 |
4.4 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(2)水平地震作用下桩土相互作用效应研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 桩基础地震响应的惯性相互作用与运动相互作用 |
1.1.2 桩土动力相互作用试验研究概述 |
1.1.3 桩-土运动相互作用理论研究概述 |
1.1.4 张建民等任意侧向位移下挡土墙地震土压力理论 |
1.1.5 地震动土压力沿深度分布的测试规律既有资料整理 |
1.2 与本课题相关的3 台桩基振动台试验 |
1.2.1 成层土中桩基与复合地基地震作用下振动台试验研究 |
1.2.2 桩端嵌固效应对桩基础的抗震性能影响研究 |
1.2.3 高承台桩基础的抗震性能研究 |
1.2.4 目前测试动土压力遇到的几个问题总结 |
1.3 本文主要研究内容 |
1.3.1 研制粘弹性边界剪切箱 |
1.3.2 双弹簧反应位移法 |
1.3.3 动土压力 |
1.3.4 土弹簧刚度系数 |
1.4 技术路线与创新点 |
1.4.1 技术路线 |
1.4.2 创新点 |
第2章 双弹簧反应位移法 |
2.1 反应位移法 |
2.1.1 反应位移法的研究概况 |
2.1.2 反应位移法建模 |
2.1.3 地基弹簧刚度的确定 |
2.1.4 地表峰值水平位移的选用 |
2.1.5 惯性力计算 |
2.2 双弹簧反应位移法模型 |
2.2.1 反应位移法的建模假定 |
2.2.2 双弹簧反应位移法数学模型 |
2.2.3 不同边界条件下的位移求解 |
2.2.4 与传统反应位移法比较 |
2.2.5 弹簧刚度沿深度线性增长的解 |
2.3 均匀场地桩身效应的算例 |
2.3.1 桩顶自由,桩端自由 |
2.3.2 桩顶自由,桩端嵌岩 |
2.3.3 桩顶水平滑动,桩端自由 |
2.3.4 桩顶水平滑动,桩端嵌岩 |
2.3.5 下硬上软渐变土层反应位移法算例 |
2.4 成层土的反应位移法 |
2.4.1 线性粘弹性成层土的稳态地震反应 |
2.4.2 成层土的双弹簧反应位移法数学模型 |
2.4.3 成层土场地桩身效应的算例 |
2.4.4 流滑土中反应位移法 |
2.5 本章小结 |
第3章 小尺寸原型桩振动台试验设计 |
3.1 引言 |
3.2 试验目的和几个试验重点 |
3.3 试验设备 |
3.4 粘弹性边界剪切箱设计 |
3.4.1 叠层剪切试验箱粘弹性边界改进 |
3.4.2 粘弹性边界的参数确定 |
3.4.3 叠层框架与刚架设计与制作 |
3.5 试验方案设计 |
3.5.1 小尺寸原型桩基结构设计 |
3.5.2 质量块与弹性质点 |
3.5.3 模型土性质 |
3.5.4 传感器的选用与布置 |
3.6 地震波的选择与加载工况 |
3.6.1 地震波种类 |
3.6.2 加载工况 |
3.7 本章小结 |
第4章 试验结果与分析 |
4.1 概述 |
4.1.1 拟合反演与验证的思路 |
4.1.2 场地位移测量和分析要点 |
4.1.3 场地加速度测量和分析要点 |
4.1.4 桩侧动力土压力增量测量和分析要点 |
4.1.5 应变测量重点 |
4.1.6 相位测量和分析要点 |
4.1.7 两个相互作用的矢量和 |
4.1.8 位移形态管 |
4.1.9 桩顶嵌固与绑扎SAA影响 |
4.2 模型试验体系振动特征 |
4.2.1 空土模型试验体系振动特征 |
4.2.2 模型地基振动特征 |
4.2.3 剪切波速 |
4.2.4 轻型动力触探 |
4.3 有边界数据规律与分析 |
4.3.1 场地加速度特征 |
4.3.2 场地位移特征 |
4.3.3 桩侧压力增量 |
4.3.4 有边界小震孔隙气体压力增量 |
4.3.5 峰值和相位值 |
4.3.6 位移、加速度与土压力增量的时程关系 |
4.3.7 桩身应变特征 |
4.4 无边界数据规律与分析 |
4.4.1 场地加速度特征 |
4.4.2 场地位移特征 |
4.4.3 桩侧压力增量 |
4.4.4 孔隙气体压力增量 |
4.4.5 峰值和相位值 |
4.4.6 位移、加速度与土压力增量的时程关系 |
4.4.7 桩身应变 |
4.5 边界条件和加速度的影响对比 |
4.5.1 剪切箱位移 |
4.5.2 场地加速度 |
4.5.3 桩两侧增量压力增量差 |
4.5.4 位移、加速度与土压力增量的时程关系 |
4.6 补充试验及分析 |
4.6.1 补充试验说明 |
4.6.2 压力增量时程分析 |
4.6.3 位移分析 |
4.7 桩侧土弹簧刚度反演与验证 |
4.7.1 拟合与反演 |
4.7.2 小直径桩验证 |
4.7.3 群桩验证 |
4.7.4 反演及验证总结 |
4.8 成层土弹簧刚度反演 |
4.8.1 成层土振动台试验概况 |
4.8.2 成层土振动台试验场地位移 |
4.8.3 成层土振动台试验桩身应变特征 |
4.8.4 成层土弹簧刚度反演 |
4.9 叠层质量块体系试验分析 |
4.9.1 工况5 应变规律 |
4.9.2 工况17-1应变规律 |
4.9.3 工况19-1应变规律 |
4.9.4 两个相互作用的相位分析 |
4.9.5 拟合与验证 |
4.10 高低位弹性质点体系 |
4.10.1 位移规律 |
4.10.2 加速度规律 |
4.10.3 工况28-1应变规律 |
4.10.4 工况30-1应变规律 |
4.10.5 惯性相互作用与运动相互作用的相位分析 |
4.10.6 高低质量块试验验证 |
4.11 EL-C波作用下桩身应变规律 |
4.12 本章总结 |
4.12.1 位移规律 |
4.12.2 加速度规律 |
4.12.3 土压力增量规律 |
4.12.4 两个相互作用相位差 |
4.12.5 基桩变形机理与双弹簧反应位移法刚度取值 |
4.12.6 试验安装经验 |
第5章 双弹簧反应位移法工程应用示例 |
5.1 前言 |
5.2 项目条件 |
5.2.1 工程概况 |
5.2.2 勘察条件 |
5.2.3 结构条件 |
5.3 桩基础抗震设计 |
5.3.1 抗震设计基本规定和参数 |
5.3.2 惯性相互作用计算 |
5.3.3 运动相互作用计算 |
5.3.4 两个作用效应最大值组合及评价 |
5.3.5 小结 |
第6章 结论及展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
附录图1 |
附录图2 |
附录图3 |
附录图4 |
附录图5 |
精彩瞬间 |
在学期间发表的文章和专利 |
在学期间参加的主要科研课题 |
致谢 |
(3)地震作用下变刚度桩基的三维数值模拟分析研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 桩基国内外研究 |
1.3 变刚度桩基国内外研究 |
1.4 本文研究内容及意义 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究意义 |
第2章 桩-土-上部结构相互作用分析 |
2.1 上部结构、桩、土共同作用 |
2.2 共同作用的机理 |
2.2.1 基础刚度的影响 |
2.2.2 上部结构刚度的影响 |
2.2.3 地基刚度的影响 |
2.2.4 相邻建筑物对共同作用的影响 |
2.3 共同作用分析方法 |
2.3.1 直接法 |
2.3.2 子结构法 |
2.3.3 有限元与无限元耦合分析法 |
2.4 有限元分析 |
第3章 有限元软件简介及模型建立要点 |
3.1 有限元软件简介 |
3.1.1 ABAQUS软件简介 |
3.1.2 时程分析法 |
3.2 ABAQUS中动力求解方法 |
3.2.1 隐式求解法 |
3.2.2 显式求解法 |
3.3 模型参数的确定 |
3.3.1 有限元模型的简化 |
3.3.2 模型具体参数 |
3.3.3 地震波的选取与输入 |
3.4 型建立要点 |
3.4.1 模型的假定 |
3.4.2 模型计算单元的选取 |
3.4.3 初始地应力平衡 |
3.4.4 阻尼的选取 |
3.4.5 边界条件的选取 |
3.4.6 网格划分 |
3.5 材料的本构关系的选取 |
3.5.1 本构关系的概述 |
3.5.2 结构的本构模型选取 |
3.5.3 土体的本构模型选取 |
第4章 地震作用对变刚度桩基的影响 |
4.1 变刚度方案 |
4.2 变刚度方案内力分析 |
4.2.1 方案一内力分析 |
4.2.2 方案二内力分析 |
4.2.3 方案三内力分析 |
4.2.4 方案四内力分析 |
4.2.5 方案之间内力对比分析 |
4.3 承台沉降调平 |
4.3.1 竖向荷载下承台差异沉降对比 |
4.3.2 地震荷载下承台差异沉降对比 |
4.4 上部结构时程对比分析 |
第5章 结论和展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(4)水平地震荷载下高桩承台群桩的动力响应分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 桩基础概述 |
1.3 水平动力荷载作用下桩基础的国内外研究现状 |
1.4 本文主要研究工作及技术路线 |
第二章 地震力作用下桩土相互作用的基本理论 |
2.1 ABAQUS常使用的土体本构模型 |
2.2 分析动态响应的方法 |
2.3 接触面理论 |
2.4 粘弹性人工边界的理论方法 |
2.5 地震波的理论方法 |
2.6 地震动输入 |
2.7 基于Python语言的ABAQUS二次开发 |
2.8 算例验证 |
2.9 本章小结 |
第三章 高桩承台群桩在水平地震力下动力响应研究 |
3.1 有限元计算模型及材料参数 |
3.2 初始地应力平衡 |
3.3 结构静力分析 |
3.4 结构模态分析 |
3.5 模型阻尼的确定 |
3.6 桩基础变形及受力分析 |
3.7 本章小结 |
第四章 高桩承台群桩动力响应的影响因素分析 |
4.1 地震波频谱特性对群桩基础的影响分析 |
4.2 地震波加速度峰值对群桩基础的影响分析 |
4.3 桩自由长度对群桩基础的影响分析 |
4.4 桩间距对群桩基础的影响分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 本文主要研究结论 |
5.2 后续研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
(5)中国桥梁工程学术研究综述·2021(论文提纲范文)
0引言(东南大学王景全老师提供初稿) |
1 桥梁工程研究新进展(东南大学王景全老师提供初稿) |
1.1新材料促进桥梁工程技术革新 |
1.2桥梁工业化进程与智能建造技术取得长足发展 |
1.3桥梁抗灾变能力显着提高 |
1.4桥梁智能化水平大幅提升 |
1.5跨海桥梁深水基础不断创新 |
2桥梁结构设计 |
2.1桥梁作用及分析(同济大学陈艾荣老师、长安大学韩万水老师、河北工程大学刘焕举老师提供初稿) |
2.1.1汽车作用 |
2.1.2温度作用 |
2.1.3浪流作用 |
2.1.4分析方法 |
2.1.5展望 |
2.2钢桥及组合结构桥梁(西南交通大学卫星老师提供初稿) |
2.2.1新型桥梁用钢的研发 |
2.2.2焊接节点疲劳性能 |
2.2.3钢结构桥梁动力行为 |
2.2.4复杂环境钢桥服役性能 |
2.2.5组合结构桥梁空间力学行为 |
2.2.6组合结构桥梁关键构造力学行为 |
2.2.7展望 |
2.3高性能材料 |
2.3.1超高性能混凝土(湖南大学邵旭东老师提供初稿) |
2.3.2工程水泥基复合材料(西南交通大学张锐老师提供初稿) |
2.3.3纤维增强复合材料(北京工业大学刘越老师提供初稿) |
2.3.4智能材料(西南交通大学勾红叶老师提供初稿) |
2.3.5展望 |
2.4桥梁基础工程(同济大学梁发云老师提供初稿) |
2.4.1深水桥梁基础形式 |
2.4.2桥梁基础承载性能分析 |
2.4.3桥梁基础动力特性分析 |
2.4.4深水桥梁基础工程面临的挑战 |
3桥梁建造新技术 |
3.1钢结构桥梁施工新技术(西南交通大学卫星老师提供初稿) |
3.1.1钢结构桥梁工程建设成就 |
3.1.2焊接制造新技术 |
3.1.3施工新技术 |
3.2桥梁快速建造技术(北京工业大学贾俊峰老师提供初稿) |
3.2.1预制装配桥梁上部结构关键技术 |
3.2.2预制装配桥墩及其抗震性能研究进展 |
3.2.2.1灌浆/灌缝固定连接预制桥墩及其抗震性能 |
3.2.2.2无黏结预应力连接预制桥墩及其抗震性能 |
3.3桥梁建造技术发展态势分析 |
4桥梁运维 |
4.1监测与评估(浙江大学叶肖伟老师、湖南大学孔烜老师、西南交通大学崔闯老师提供初稿) |
4.1.1监测技术 |
4.1.2模态识别 |
4.1.3模型修正 |
4.1.4损伤识别 |
4.1.5状态评估 |
4.1.6展望 |
4.2智能检测(西南交通大学勾红叶老师提供初稿) |
4.2.1智能检测技术 |
4.2.2智能识别与算法 |
4.2.3展望 |
4.3桥上行车安全性(中南大学国巍老师提供初稿) |
4.3.1风荷载作用下桥上行车安全性 |
4.3.1.1车-桥气动参数识别 |
4.3.1.2风载作用下桥上行车安全性评估 |
4.3.1.3风浪作用下桥上行车安全性 |
4.3.1.4风屏障对行车安全性的影响 |
4.3.2地震作用下行车安全性 |
4.3.2.1地震-车-桥耦合振动模型 |
4.3.2.2地震动激励特性的影响 |
4.3.2.3地震下桥上行车安全性评估 |
4.3.2.4车-桥耦合系统地震预警阈值研究 |
4.3.3长期服役条件下桥上行车安全性 |
4.3.4冲击系数与振动控制研究 |
4.3.4.1车辆冲击系数 |
4.3.4.2车-桥耦合振动控制方法 |
4.3.5研究展望 |
4.4加固与性能提升(西南交通大学勾红叶老师提供初稿) |
4.4.1增大截面加固法 |
4.4.2粘贴钢板加固法 |
4.4.3体外预应力筋加固法 |
4.4.4纤维增强复合材料加固法 |
4.4.5组合加固法 |
4.4.6新型混凝土材料的应用 |
4.4.7其他加固方法 |
4.4.8发展展望 |
5桥梁防灾减灾 |
5.1抗震减震(北京工业大学贾俊峰老师、中南大学国巍老师提供初稿) |
5.1.1公路桥梁抗震研究新进展 |
5.1.2铁路桥梁抗震性能研究新进展 |
5.1.3桥梁抗震发展态势分析 |
5.2抗风(东南大学张文明老师、哈尔滨工业大学陈文礼老师提供初稿) |
5.2.1桥梁风环境 |
5.2.2静风稳定性 |
5.2.3桥梁颤振 |
5.2.4桥梁驰振 |
5.2.5桥梁抖振 |
5.2.6主梁涡振 |
5.2.7拉索风致振动 |
5.2.8展望 |
5.3抗火(长安大学张岗老师、贺拴海老师、宋超杰等提供初稿) |
5.3.1材料高温性能 |
5.3.2仿真与测试 |
5.3.3截面升温 |
5.3.4结构响应 |
5.3.5工程应用 |
5.3.6展望 |
5.4抗撞击及防护(湖南大学樊伟老师、谢瑞洪、王泓翔提供初稿) |
5.4.1车撞桥梁结构研究现状 |
5.4.2船撞桥梁结构研究进展 |
5.4.3落石冲击桥梁结构研究现状 |
5.4.4研究展望 |
5.5抗水(东南大学熊文老师提供初稿) |
5.5.1桥梁冲刷 |
5.5.2桥梁水毁 |
5.5.2.1失效模式 |
5.5.2.2分析方法 |
5.5.3监测与识别 |
5.5.4结论与展望 |
5.6智能防灾减灾(西南交通大学勾红叶老师、哈尔滨工业大学鲍跃全老师提供初稿) |
6结语(西南交通大学张清华老师提供初稿) |
策划与实施 |
(6)井筒式地下连续墙桥梁基础变位与承载力研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 竖向承载性能研究现状 |
1.2.2 水平承载特性研究现状 |
1.2.3 井筒式地下连续墙与土动力相互作用研究现状 |
1.2.4 目前研究现状的分析 |
1.3 地基模型 |
1.4 主要研究方法 |
1.5 研究内容与技术路线 |
第2章 井筒式地下连续墙水平受荷响应计算 |
2.1 引言 |
2.2 各向同性地基中井筒式地下连续墙计算 |
2.2.1 水平受荷位移模型 |
2.2.2 井筒式地连墙受力模型 |
2.2.3 方程建立与求解 |
2.2.4 墙身水平土抗力模型 |
2.2.5 求解算法 |
2.2.6 案例验证 |
2.2.7 算例分析 |
2.3 横观各向同性地基中井筒式地下连续墙计算 |
2.3.1 横观各向同性弹性体基本理论 |
2.3.2 横观各向土中井筒式地连墙计算模型 |
2.3.3 方程建立与求解 |
2.3.4 墙身水平土抗力模型 |
2.3.5 求解算法 |
2.3.6 案例验证 |
2.3.7 算例分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 井筒式地下连续墙沉降计算 |
3.1 引言 |
3.2 各向同性地基中井筒式地下连续墙沉降计算 |
3.2.1 沉降计算位移模型 |
3.2.2 方程建立与求解 |
3.2.3 墙侧阻力物理模型 |
3.2.4 沉降模型求解 |
3.2.5 案例验证 |
3.2.6 算例分析 |
3.3 横观各向同性地基中井筒式地下连续墙沉降计算 |
3.3.1 竖向沉降计算模型 |
3.3.2 方程建立与求解 |
3.3.3 墙侧阻力物理模型 |
3.3.4 沉降模型求解 |
3.3.5 案例验证 |
3.3.6 案例分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 水平受荷井筒式地下连续墙动力响应 |
4.1 引言 |
4.2 各向同性地基中井筒式地下连续墙水平动响应 |
4.2.1 水平动荷载作用下位移模型 |
4.2.2 水平动荷载作用下受力模型 |
4.2.3 方程建立与求解 |
4.2.4 墙身水平土抗力模型 |
4.2.5 水平受荷动响应模型求解 |
4.2.6 案例验证 |
4.2.7 算例分析 |
4.3 横观各向同性地基中井筒式地下连续墙水平动响应 |
4.3.1 横观各向同性地基中井筒式地连墙计算模型 |
4.3.2 方程建立与求解 |
4.3.3 墙身水平土抗力模型 |
4.3.4 水平受荷动响应模型求解 |
4.3.5 案例验证 |
4.3.6 算例分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 竖向受荷井筒式地下连续墙动力响应 |
5.1 引言 |
5.2 各向同性地基中井筒式地下连续墙竖向动响应 |
5.2.1 竖向动力计算模型 |
5.2.2 方程建立与求解 |
5.2.3 墙侧动阻力模型 |
5.2.4 竖向受荷动力响应求解 |
5.2.5 案例验证 |
5.2.6 算例分析 |
5.3 横观各向同性地基中井筒式地下连续墙竖向动响应 |
5.3.1 竖向动力计算模型 |
5.3.2 方程建立与求解 |
5.3.3 墙侧动阻力物理模型 |
5.3.4 竖向受荷动响力应求解 |
5.3.5 案例验证 |
5.3.6 算例分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 黏性土中井筒式地下连续墙包络面研究 |
6.1 引言 |
6.2 井筒式地下连续墙与地基有限元模型 |
6.2.1 井筒式地下连续墙模型 |
6.2.2 黏性土地基模型 |
6.2.3 有限元单元模型 |
6.2.4 荷载和位移符号约定 |
6.2.5 加载模式 |
6.3 数值结果 |
6.3.1 有限元计算结果验证 |
6.3.2 井筒式地下连续墙竖向承载力 |
6.3.3 竖向荷载作用下地基水平和抗弯承载力 |
6.3.4 复合加载模式下地基承载力包络线 |
6.4 本章小结 |
第7章 张皋过江通道井筒式地下连续墙基础受力特性研究 |
7.1 工程概况 |
7.2 地基及土体参数 |
7.3 水平荷载作用下基础受荷特性分析 |
7.4 竖向荷载作用下基础受荷特性分析 |
7.5 本章小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 本文工作总结 |
8.2 本文的主要创新点 |
8.3 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 A 未知常数求解 |
作者简介 |
(7)地震荷载作用下高含冰冻土地区桩基础动力响应分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 高温高含冰冻土力学性质研究现状 |
1.3 冻土中桩基动力特性研究 |
1.4 本文主要研究内容 |
第二章 高含冰冻结粉质亚黏土动力特性研究 |
2.1 引言 |
2.1.1 冻土的分类 |
2.2 冻土动三轴试验 |
2.2.1 试验方案 |
2.2.2 试验土样制备 |
2.3 冻土H-D双曲线模型 |
2.4 动弹性模量影响因素 |
2.4.1 温度对动弹性模量的影响 |
2.4.2 围压对动弹性模量的影响 |
2.4.3 含水量对动弹性模量的影响 |
2.4.4 频率对动弹性模量的影响 |
2.5 本章小结 |
第三章 地震工程的数值方法 |
3.1 前言 |
3.2 地震反应分析方法 |
3.2.1 静力分析法 |
3.2.2 反应谱法 |
3.2.3 动态时程法 |
3.3 常用人工边界 |
3.3.1 无限元边界 |
3.3.2 透射边界 |
3.3.3 粘性边界 |
3.3.4 粘弹性边界 |
3.4 基于粘弹性边界的地震动输入 |
3.4.1 基于粘弹性边界的地震动输入方法 |
3.4.2 基于粘弹性边界的地震动输入验证 |
3.5 本章小结 |
第四章 单桩基础地震动力响应分析 |
4.0 引言 |
4.1 有限元模型建立 |
4.1.1 几何建模与单元划分 |
4.1.2 材料模型与材料参数 |
4.1.3 计算工况 |
4.1.4 冻胀率与冻胀系数 |
4.2 冻胀率对桩-承台体系地震响应影响 |
4.2.1 竖向地震波荷载下单桩-承台体系动力响应 |
4.2.1.1 承台的竖向位移时程 |
4.2.1.2 承台的竖向加速度时程 |
4.2.1.3 桩身的竖向应力云图 |
4.2.2 横向地震波荷载下单桩-承台体系动力响应 |
4.2.2.1 承台横向位移时程 |
4.2.2.2 承台横向加速度时程 |
4.2.2.3 桩土接触力 |
4.3 冻土层厚对桩-承台体系地震响应影响 |
4.3.1 竖向地震波荷载下单桩-承台体系动力响应 |
4.3.1.1 承台竖向位移时程 |
4.3.1.2 承台竖向加速度时程 |
4.3.1.3 桩身竖向应力云图 |
4.3.2 横向地震波荷载下单桩-承台体系动力响应 |
4.3.2.1 承台的横向位移时程 |
4.3.2.2 承台的横向加速度时程 |
4.3.2.3 桩土接触力 |
4.4 本章小结 |
第五章 双桩基础地震动力响应分析 |
5.1 引言 |
5.2 模型建立 |
5.3 竖向地震波荷载下双桩-承台体系动力响应 |
5.3.1 承台的竖向位移时程 |
5.3.2 承台的横向加速度时程 |
5.3.3 桩身竖向应力分析 |
5.4 横向地震波荷载下双桩-承台体系动力响应 |
5.4.1 承台横向位移时程 |
5.4.2 承台的横向加速度时程 |
5.4.3 桩土接触力 |
5.5 本章小结 |
结论与展望 |
一、主要结论 |
二、展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(8)既有桥墩基础动刚度特性研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1.绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外发展现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 现行桩基础检测方法 |
1.3.1 桩基静载试验法 |
1.3.2 低应变动测法 |
1.3.2.1 声波透射法 |
1.3.2.2 反射波法 |
1.3.2.3 机械阻抗法 |
1.3.2.4 动力参数法 |
1.3.3 高应变动测法 |
1.3.4 钻孔取芯法 |
1.4 本文的主要内容、创新点和研究路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 本文的主要创新点 |
1.4.3 本文的技术路线 |
2 动刚度的基本理论、测试技术及有限元模拟 |
2.1 机械阻抗法的基本原理 |
2.2 动刚度现场测试技术 |
2.3 单桩动、静刚度测试实例 |
2.3.1 有限元模拟介绍 |
2.3.2 单桩动刚度测试 |
2.3.3 单桩静载试验 |
2.4 本章小结 |
3 单桩动刚度影响因素理论计算分析 |
3.1 激振荷载对动刚度影响 |
3.1.1 激振荷载大小对动刚度的影响 |
3.1.2 激振荷载频率对动刚度的影响 |
3.2 桩周土体弹性模量对动刚度影响 |
3.3 桩身缺陷对动刚度的影响 |
3.3.1 桩身混凝土强度对动刚度的影响 |
3.3.2 桩身缩颈缺陷对动刚度的影响 |
3.4 桩身几何参数对动刚度影响 |
3.4.1 桩径对动刚度的影响 |
3.4.2 桩长对动刚度的影响 |
3.4.2.1 摩擦桩桩长对动刚度的影响 |
3.4.2.2 端承桩桩长对动刚度的影响 |
3.5 本章小结 |
4 群桩基础动刚度特性的现场验证研究 |
4.1 工程背景 |
4.2 试验内容介绍 |
4.3 动刚度测试结果 |
4.3.1 桥墩-承台-群桩整体动刚度测试结果 |
4.3.2 承台-群桩基础整体动刚度测试结果 |
4.3.3 单桩动刚度测试结果 |
4.3.4 动刚度测试结果综合分析 |
4.4 静载试验测试结果 |
4.5 本章小结 |
5 群桩基础动刚度影响因素及变化规律的理论分析 |
5.1 单桩动刚度与群桩动刚度的关系 |
5.2 桥墩对动刚度的影响 |
5.3 桥梁上部结构对动刚度的影响 |
5.4 拾振位置对动刚度的影响 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
学位论文数据集 |
(9)倾斜地层中桩基竖向动力响应模型试验与计算分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要符号 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状与进展 |
1.2.1 单桩振动响应理论研究 |
1.2.2 群桩振动响应理论研究 |
1.2.3 桩-土耦合振动响应试验及数值研究 |
1.2.4 近场波动中的地层边界效应 |
1.2.5 倾斜地层条件下桩-土相互作用静力学特性 |
1.3 存在的主要问题 |
1.4 本文研究内容及技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 技术路线图 |
2 桩-土竖向耦合振动响应模型试验系统与测试 |
2.1 引言 |
2.2 模型槽动力加载系统 |
2.2.1 试验加载系统 |
2.2.2 模型槽反力架 |
2.3 试验方法 |
2.3.1 几何模型及材料准备 |
2.3.2 动力加载方案 |
2.4 试验结果分析 |
2.4.1 桩顶位移时域响应 |
2.4.2 动位移幅值 |
2.4.3 桩底动土压力 |
2.5 本章小结 |
3 倾斜地层中单桩动力响应模型试验研究与分析 |
3.1 引言 |
3.2 试验准备 |
3.2.1 试验场地及设备 |
3.2.2 几何模型与相似关系 |
3.2.3 复杂地形地质边界条件 |
3.2.4 试验材料及试验步骤 |
3.3 试验结果分析 |
3.3.1 桩基静极限承载力 |
3.3.2 振动位移 |
3.3.3 动应变 |
3.3.4 动土压力 |
3.4 单桩试验数值模拟分析 |
3.4.1 模型描述和验证 |
3.4.2 地形效应 |
3.5 本章小结 |
4 倾斜地层中群桩动力响应模型试验与荷载传递机理分析 |
4.1 引言 |
4.2 几何模型和试验方法 |
4.3 承台动位移试验分析 |
4.4 群桩振动响应数值分析研究 |
4.4.1 模型描述和验证 |
4.4.2 承台非对称位移 |
4.4.3 承台模量及荷载作用面积的影响 |
4.5 下卧基岩面倾斜对振动响应的影响 |
4.6 地表倾斜对群桩动力响应的影响 |
4.7 本章小结 |
5 斜坡地形下桩-土耦合动力相互作用机理有限元分析 |
5.1 引言 |
5.2 有限元模型描述及验证 |
5.3 水平地形中端承桩振动特性 |
5.3.1 完全埋入桩周土体振动衰减规律 |
5.3.2 未埋入桩段对土体振动衰减的影响 |
5.3.3 水平地形中桩-土-桩相互作用 |
5.4 斜坡场地土体振动衰减和波传播 |
5.4.1 斜坡表面土体振动位移衰减 |
5.4.2 地形倾斜对土位移的影响范围 |
5.5 斜坡场地上的桩桩相互作用 |
5.6 本章小结 |
6 倾斜基岩面桩基动力响应有限元分析 |
6.1 引言 |
6.2 倾斜基岩面场地单桩动力响应 |
6.3 倾斜基岩面场地桩基动力相互作用 |
6.4 倾斜基岩面场地群桩动力响应 |
6.5 本章小结 |
7 复杂地层条件下桩基竖向动力响应简化计算方法 |
7.1 引言 |
7.2 考虑基岩边界影响的桩基竖向动力响应简化计算方法 |
7.2.1 计算模型和基本假设 |
7.2.2 土体控制方程及求解过程 |
7.2.3 桩身振动控制方程及求解过程 |
7.2.4 结果验证 |
7.2.5 刚性边界距离的影响 |
7.2.6 桩长的影响 |
7.3 斜坡地形下桩基振动响应简化计算方法 |
7.3.1 部分埋入桩单桩竖向振动响应 |
7.3.2 斜坡场地振动波向坡脚方向传播时的影响因子 |
7.3.3 斜坡场地振动波向坡顶方向传播时影响因子 |
7.3.4 斜坡场地桩-桩相互作用因子简化方法验证 |
7.3.5 地形对影响因子的影响 |
7.3.6 斜坡场地群桩动力响应 |
7.4 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 全文总结 |
8.2 本文创新点 |
8.3 今后工作的展望 |
参考文献 |
附录 |
A.作者在攻读博士学位期间发表的论文专利等成果目录 |
A1 论文 |
A2 专利 |
A3 软件着作权 |
B.作者在攻读博士学位期间参加的科研项目 |
C.获奖情况 |
D.学位论文数据集 |
致谢 |
(10)地震作用下液化地基—桩基—高层建筑结构体系动力响应的研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 砂土的液化机理 |
1.2.2 液化地基中桩基动力响应规律 |
1.2.3 液化地基-结构动力相互作用 |
1.3 尚存在的问题 |
1.4 研究内容与技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 液化地基-桩基-高层建筑结构体系振动台试验 |
2.1 引言 |
2.2 振动台试验设备 |
2.2.1 振动台性能参数 |
2.2.2 土箱的选择与验证 |
2.3 振动台试验模型设计与制作 |
2.3.1 模型相似关系设计 |
2.3.2 模型材料设计 |
2.3.3 模型结构设计 |
2.3.4 模型图纸及制作 |
2.4 振动台试验传感器与测点布置 |
2.4.1 试验传感器 |
2.4.2 测点布置 |
2.5 振动台试验地震波加载方案 |
2.5.1 地震波的选取 |
2.5.2 自由场试验加载方案 |
2.5.3 土-结体系试验加载方案 |
2.6 试验宏观现象及地基液化状态分析 |
2.6.1 试验宏观现象分析 |
2.6.2 地基液化状态分析 |
2.7 本章小结 |
第三章 基于振动台试验分层可液化地基动力响应分析 |
3.1 引言 |
3.2 液化地基的数学模型 |
3.3 基于试验地基液化规律分析 |
3.4 液化地基动力特性分析 |
3.5 地基加速度响应分析 |
3.5.1 竖直方向响应规律 |
3.5.2 水平方向响应规律 |
3.6 地基位移响应分析 |
3.7 地基动剪应力响应分析 |
3.8 本章小结 |
第四章 地基液化条件下高层建筑群桩基础动力响应分析 |
4.1 引言 |
4.2 桩基动力响应理论分析 |
4.3 液化地基中群桩动力特性 |
4.4 高层建筑桩顶位移响应分析 |
4.5 高层建筑桩身应变响应分析 |
4.6 土与结构接触压力响应分析 |
4.6.1 土与承台接触压力 |
4.6.2 土与桩底接触压力 |
4.7 本章小结 |
第五章 地基液化条件下高层建筑结构动力响应分析 |
5.1 引言 |
5.2 高层建筑结构自振特性分析 |
5.2.1 频率 |
5.2.2 阻尼比 |
5.2.3 振型曲线 |
5.3 高层建筑结构抗震性能分析 |
5.3.1 高层建筑结构水平位移 |
5.3.2 高层建筑结构顶层加速度 |
5.3.3 高层建筑结构层间剪力 |
5.3.4 高层建筑结构倾覆力矩 |
5.3.5 高层建筑结构动应变 |
5.4 地基超孔压与高层建筑动力响应的相关性 |
5.5 本章小结 |
第六章 液化地基-桩基-高层建筑结构体系动力响应数值分析 |
6.1 引言 |
6.2 三维砂土液化大变形本构模型 |
6.2.1 三轴应力空间中的本构模型 |
6.2.2 三维应力空间中模型的推广 |
6.3 土-结体系数值模型建立 |
6.3.1 基本假定 |
6.3.2 砂土材料参数 |
6.3.3 桩-土界面模拟 |
6.3.4 地基边界条件的实现 |
6.3.5 激励输入与动力参数 |
6.4 土-结体系数值模型及可靠性验证 |
6.4.1 土-结体系振动台试验数值模型 |
6.4.2 数值模型可靠性验证 |
6.5 土-结体系数值计算结果分析 |
6.5.1 土体侧向变形 |
6.5.2 土体应力路径和应力-应变关系 |
6.6 体系重要参数分析 |
6.6.1 阻尼系数 |
6.6.2 渗透系数 |
6.6.3 上部结构配重 |
6.7 本章小结 |
第七章 结论及展望 |
7.1 本文创新点 |
7.2 论文主要结论 |
7.3 论文展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 |
四、桩基厚承台基本动力方程的建立(论文参考文献)
- [1]波浪力作用下跨海桥梁动力反应及疲劳损伤研究[D]. 陈连鑫. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]水平地震作用下桩土相互作用效应研究[D]. 邱明兵. 中国建筑科学研究院有限公司, 2021(01)
- [3]地震作用下变刚度桩基的三维数值模拟分析研究[D]. 周捷. 太原理工大学, 2021(01)
- [4]水平地震荷载下高桩承台群桩的动力响应分析[D]. 黄旭丰. 汕头大学, 2021(02)
- [5]中国桥梁工程学术研究综述·2021[J]. Editorial Department of China Journal of Highway and Transport;. 中国公路学报, 2021(02)
- [6]井筒式地下连续墙桥梁基础变位与承载力研究[D]. 曹耿. 东南大学, 2021
- [7]地震荷载作用下高含冰冻土地区桩基础动力响应分析[D]. 霍晓辉. 华南理工大学, 2020(02)
- [8]既有桥墩基础动刚度特性研究[D]. 宋楠. 中国铁道科学研究院, 2020(01)
- [9]倾斜地层中桩基竖向动力响应模型试验与计算分析[D]. 瞿立明. 重庆大学, 2020(02)
- [10]地震作用下液化地基—桩基—高层建筑结构体系动力响应的研究[D]. 戴启权. 合肥工业大学, 2020(01)