地铁列车振动荷载作用下隧道底部土层孔隙水压力及变形特性研究

为研究地铁列车振动荷载长期作用下隧道底部土层的孔隙水压力及变形特性,以北京地铁7号线2期（东延）工程为背景,利用ADINA有限元计算平台建立典型隧道区间断面的有效应力分析模型,进行上限速度行车荷载作用下饱和场地土层-隧道体系水土耦合动力响应分析,研究典型位置处孔隙水压力时程变化规律,并预测地铁振动荷载作用下引起的沉降量。同时,对北京地铁7号线粉细砂进行土工室内试验,进一步研究隧道底部土层在地铁行车荷载作用下的孔隙水压力及竖向变形发展规律。结果表明： 1）在长期列车振动荷载作用下,隧道底部土层孔隙水压力逐渐增大,且增大值随土层深度的增加而减小; 2）土体的累积超孔隙水压力比和累积应变量随着荷载幅值的增加而增大; 3）与非均等固结条件相比,均等固结条件下的超孔隙水压力比较大,但累计应变量小; 4）列车振动引起的超孔隙水压力和应变均较小,超孔隙水压力在列车停运期间足以消散完毕。     

基于标准化修正SPT-N值的砂土液化评估双曲线模型

目前大多数砂土液化评价方法是基于某一地区或某一国家的地震液化实例提出的，但由于不同国家标准贯入试验所采用的测试设备和修正方法不同，因此得到的液化判别经验关系在适用范围上存在一定局限性。针对这一问题，首先对不同国家和地区的标贯试验数据资料进行了标准化修正，将其整理成可以进行统一分析的综合数据集；然后基于该综合数据集建立了修正的液化判别双曲线模型，由此确定了考虑3个影响项的标贯击数临界值，并通过比较标准化修正后的实测标贯击数和由双曲线模型计算得到的临界标贯击数的大小来判别场地的液化情况；最后采用了不同的综合数据集来评估不同模型的判别成功率，以此来检验所提出修正模型的适用性和有效性。结果表明：所提出的修正双曲线模型能有效适应不同试验标准的液化判别，且对液化案例和非液化案例的判别成功率均保持在80%左右，符合构造砂土液化判别模型的基本原则。     

非液化场地中桩-结构体系地震响应与桩基失效模式分析

基于非液化场地-群桩基础-上部结构大型振动台试验,建立了非液化场地-桩-结构体系地震响应数值计算模型,在分析桩-结构体系动力响应基础上,深入探讨动力荷载下非液化场地中的桩基失效模式。通过对比数值计算模型所得典型地震响应结果与试验结果,验证了数值计算模型的有效性和合理性,进一步探讨了非液化地基中土-结构体系地震响应规律,重点关注在地震作用下桩基失效过程及桩基-结构体系地震破坏模式。结果表明：在地震作用下,土体加速度在松砂层中不再放大,在最上部出现一定放大,且桩基加速度反应也有相似规律;各深度处土体动剪应力-动剪应变滞回曲线表现出对角线斜率小幅减小的趋势,说明等效剪切模量也出现不同程度的降低,也即地基各处土体抗剪强度均有一定下降;桩身最大弯矩出现在桩身中下部,在桩头与土层交界面附近桩身剪力较大,说明可能发生桩头剪切破坏或桩身弯曲破坏。