饱和地基下桩柱结构地震响应

通过建立两相饱和地基下桩-土耦合系统的动力分析有限元数值模型,对饱和自由场地基以及桩柱结构在地震作用下的动力响应进行数值模拟研究。结果表明:在地震作用下超孔隙水压沿深度方向呈现出指数衰减趋势,在地表处更易导致地基液化从而散失承载能力。随着超孔隙水压的上升土体强度降低后,饱和地基土层对地震波的高频成分有明显的选择性滤波作用。在桩柱结构地震响应分析中,受桩土间动力耦合作用的影响,桩侧土体比远场地基土更易液化。随着地基承载力的降低,导致桩柱动力以及弯矩响应上升。研究结果与已有桩基础震害经验相符,其方法和结论可对饱和可液化地基抗震工程提供参考。     

沉管隧道斜坡段桩基础地震动力液化分析

针对深中通道西岛斜坡段存在的砂土液化导致沉管上浮风险,采用PLAXIS 2D有限元软件开展沉管结构地震液化分析。通过选取粉砂层最厚的K11+950里程断面建立平面应变模型,基于现场100年10%地震波形时程数据进行计算,通过分析砂层内超孔隙水压力、有效应力、沉管结构变位以及沉管底部桩基内力和变形等,研究土体液化程度大小及对沉管结构与桩基受力的影响。计算结果表明,在100年10%超越概率地震荷载作用下,现有沉管结构下部桩基方案不会发生沉管的显著上抬现象,是可行的基础方案之一。     

边坡稳定的有效应力及超孔隙水压判定法

针对由于超孔隙水压过大或者竖向有效应力偏小导致的边坡失稳问题,进行了边坡稳定判定方法的研究。分析堤身或者坡脚某点的竖向有效应力及超孔隙水压随时间变化的曲线,与传统的圆弧滑动法对比,得出在设计、施工过程中可以通过竖向有效应力及超孔隙水压判定边坡稳定的结论,且竖向有效应力及超孔隙水压判定法可以检测边坡稳定的发展情况。     

拉森—钢板止水板桩在工程中的应用

止水板桩通常位于水工建筑物底部，当建筑物地基为土体时，水在水头压力差作用下会从水位较高的一侧透过土体的孔隙流向水位较低的一侧。根据达赛渗透定律，我们可以发现水在土中的渗透速度与其水头差成正比，而与渗径长度成反比。考虑到水在土体中     

基于原位试验的砂土地震液化判别方法对比分析

目前国外判别地震液化公式主要是基于Seed和Idriss提出的简化方法,比较循环应力比(CSR)与循环抗力比(CRR)之间的关系来判断是否液化.CRR的计算多是利用历史上基于原位试验地震液化数据进行拟合,因此不同学者的拟合公式有较大区别.针对上述区别,选取国外某港口项目的原位试验数据,采用美国地震工程研究中心(NCEE...     

地震作用下岸坡土体影响分析

地震作用下,岸坡易发生土体液化、岸坡失稳、地基沉降等破坏。各破坏形式之间存在着一定关联,准确的液化计算是分析地震作用影响的基础与关键。通过对比规范法和简化法等常用液化判别方法,分析不同方法的适用性和准确性;根据液化程度判断土体在地震下的强度损失,并用于岸坡稳定分析;通过实际工程,将3种破坏形式结合起来,整体分析地震作用对岸坡土体的影响。结果表明,土体强度损失和沉降与液化程度密切相关,岸坡稳定分析须采用地震荷载水平下的土体参数,而地震沉降须根据液化与否确定不同的计算方式。     

长期动力荷载作用下饱和软粘土振陷分析

本文首先利用Ariake饱和软粘土动三轴试验的结果，提出了一种计算软粘土孔隙水压力增长和残余应变的模式，井将计算得到的结果与不排水和部分排水情况下室内试验所观测到的循环加载导致的孔隙水压力及残余应变进行比较，两者具有较好的吻合性，在此基础上提出了一种计算软粘土振陷问题的有效应力动力分析方法，井结合实例，分别对不同构筑物在长期动力荷载作用下的振陷问题作了计算和分析。     

海工重载场地软土地基加固设计与现场试验

依托中海油珠海深水海洋工程装备制造基地中海工模块总装场地地基处理项目，根据重型荷载以及软土层上部覆盖层起伏较大的地质特点，分区域设计了强夯置换法、动力固结排水法的地基加固方案。通过现场试验及检测，分析比对各试验区夯沉量、超孔隙水压力以及土地强度等，得到不同加固方案下超孔隙水压的消散速度以及土体加固效果，验证了夯击能、间隔时间等设计参数，为大范围地基处理提供了依据，同时也对动力固结法在软土地基处理的推广应用具有借鉴作用。     

水工平台上建筑物结构设计

建设在水工平台上的建筑物单体,通常把水工平台顶面作为上部结构嵌固点,仅对上部结构进行建模计算.实际上,由于水工平台自重比上部结构各楼层的自重大很多,本身就是一个很大的地震质点,地震作用下水工平台自身变形会带动上部结构变形,进而影响上部结构的内力及配筋计算.水工平台桩底部嵌固点位置及水工平台厚度等因素对上部结构计算结果的...     

高动应力水平下软粘土动力特性研究及应用

软粘土在受到不同应力水平动荷载作用时动力特性差异较大,在低水平动应力作用下土体强度呈现循环弱化并趋于稳定状态,在高水平动应力作用下土体强度会发生循环破坏,高、低动应力水平的临界值称为临界动应力。目前研究大多针对低水平动应力作用下土体强度循环弱化问题。针对烟台港淤泥质粉质粘土开展了一系列动三轴试验,探究淤泥质粉质粘土的临界动应力变化特性及土体在高水平动应力下的强度变化规律,研究了不同围压、不同固结静偏应力和不同超固结比条件下软粘土的动力特性。通过对动强度试验数据的统计分析,给出了土体临界动应力随固结围压的变化规律,得到了综合考虑循环次数、围压、静偏应力和超固结比的土体动强度模型。依据已有的低水平动应力下循环强度弱化模型和建立的高水平动应力下动强度模型,通过二次开发将其在ABAQUS软件中实现,建立了综合考虑不同动应力水平下土体强度循环弱化和循环破坏的有限元数值模型,并通过实例研究了土体强度循环破坏对地基承载力的影响。     

碎石桩排水抗液化的一种实用化解析解

碎石桩排水抗液化目前缺少简便且实用化的计算办法。在等应变砂井固结理论基础上,假定起始超静孔压按线性分布,给出了地震情况下碎石桩排水抗液化作用下的孔压比解答方法。为工程设计提供了一个简便可行的算法,采用径向平均孔压比计算即可满足工程需要。在与Onoue(1987)碎石桩排水原位试验结果对比的基础上,说明了该方法的可行性和偏差。对碎石桩排水抗液化设计参数选取提出了一些建议。     

基于排水法砂土地基抗液化评估方法对比

传统的抗液化措施以密实法为主,对于细粒含量高的砂性土,由于密实效果有限,需要采用基于排水法的抗液化措施,而目前国内标准中尚无以排水法为主的抗液化设计方法。针对国内外常用的排水法抗液化设计方法,通过选取的工程案例进行计算,对不同方法的差异性进行分析。结果表明,等应变模型方法与自由应变模型方法相比,计算公式简单,方便工程推广应用;不考虑井阻的方法计算得到的孔压比仅为考虑井阻时的10%~24%;等应变模型王四根法计算的超孔压比随深度增加而增加,与实际液化调查规律相符,但计算的最大值和平均值均比Onoue法和吴世明法偏大。     

波浪循环荷载作用下饱和软黏土孔压发展模式

利用循环三轴试验对波浪循环荷载作用下饱和软黏土的孔压发展进行了研究,考虑了固结应力、循环应力幅值和循环周期等因素对孔压发展的影响。试验发现,在循环荷载初期,平均孔压的增长较迅速,而循环荷载的后期孔压增长较缓慢;循环应力幅值越大,固结应力越小及循环荷载周期越大,土体中的孔压越大。根据试验结果建立了拟合孔压与循环周数的数学关系式,并研究了不同试验条件对参数的影响。分析表明:循环应力幅值比越大,固结应力越小及参数u*max越大,固结应力对参数k、t的影响较小,参数k、t随着循环应力比值分别近似呈线性降低和线性增大的趋势;不同循环周期的参数u*max和t近似为常数,参数k随着循环周期的变化呈线性降低趋势。     

碎石桩复合地基中超孔压长消的解析解

针对单桩碎石桩复合地基的不同边界条件,将作为力源项的动孔压增长率表达成为深度z与时间t的函数,利用分离变量法和Green函数给出了动静荷载耦合作用下碎石桩复合地基中超孔隙水压力长消的一般性解析解。通过工程算例,对地震期碎石桩复合地基中超孔隙水压力的发展过程进行了讨论。计算结果表明:地震期复合地基中孔压比的分布规律沿深度方向不同,中部孔压比较大,上、下部孔压比较小;碎石桩的径向排水效应十分明显;碎石桩排水效应的影响程度沿深度方向不同。     

港口结构抗震设计方法的发展（3）

以我国、美国和日本的港口码头设计规范、手册为基础,对我国、美国和日本港口码头抗震设计的方法进行了分析,同时介绍了国际航运协会标准《港口结构抗震设计指南》的有关规定。此系列论文共分6部分,该文为第3部分。分析和对比了上述规范中抗震设计时场地类别划分、地基液化判别、动主动土压力和动被动土压力的计算方法。对比表明,我国、美国和日本场地土的分类方法相似,但划分的类别数不同。对于地基液化,我国规范通过土的地质年代、黏粒含量和标准贯入击数采用两步判别法进行判别;美国港口设计手册采用地震剪应力方法进行判别;日本的液化判别方法比较复杂,采用土的均匀系数、标准贯入击数、等效加速度和循环三轴试验进行综合判别。对于动土压力计算,各规范都采用经典的物部-冈部公式或以该公式为基础改进的公式。     

波浪作用下砂质海床最大液化深度

根据线性波浪作用下饱和海床内孔隙水压力分布的解析解和波浪作用下海床液化的判别准则,推导了均匀海床最大液化深度的计算公式,并根据该公式提出了防止海床液化措施的建议。     

强夯法在排水固结加固后地基工程中的应用

通过对地面变形、孔隙水压力的监测,分析了强夯施工时地基的有效变形率随夯击次数的变化规律及夯点的分布情况,以及强夯作用下土体中孔隙水压力的增长和消散规律,从而进一步找到了孔压增量与夯点距离的关系、孔隙水压力与深度的关系,及孔隙水压力的消散过程。并通过试夯验证和确定设计技术参数,施工后检验结果表明采用该法处理排水固结后地基对消除粗粒料过大的孔隙比、提高地基承载力、减少残余沉降和差异沉降都有极大的作用。     

动荷载后黏性土静力性质研究进展*

针对国内外关于动荷载后黏性土的静力性质的研究进行了概括和评述。重点讨论了循环荷载后试验研究和循环荷载后黏性土性质的理论分析。总结了循环荷载后黏性土表现出似超固结性质。基于循环荷载后与卸载后具有相似的超固结性质的假设,论述了不同研究者建立的循环荷载后强度、模量与似超固结比、孔压等之间的理论关系。     

港口工程地基计算CAD系统的设计与实现

为了提高港口工程地基计算的效率和精度,结合国内外流行的岩土分析和计算软件的优点,在港口工程数字化智能化勘察设计集成系统(HIDAS)部分研究成果的基础上,研发了港口工程地基计算CAD系统。该系统融合了工程经验和一线设计人员的计算经验及操作习惯,集成地基计算断面的绘制功能,可进行有开挖、分级加载情况下的沉降、固结、边坡稳定、地基应力、考虑复合地基对边坡稳定作用的计算,为完整考虑固结静孔压、渗流动孔压的有效应力法边坡稳定计算奠定基础,尽快实现与国际接轨,具有重要的理论与现实意义。