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 凍土動力學(xué)參數(shù) 11
2.1 凍土動三軸試驗設(shè)計 11
2.1.1 試驗設(shè)備及土樣制備 11
2.1.2 試驗工況及加載制度 12
2.2 凍土動力學(xué)參數(shù)計算方法 13
2.2.1 *大動彈性模量與參考應(yīng)變幅值計算 13
2.2.2 阻尼比計算 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 凍土動力學(xué)參數(shù)及其影響因素 23
2.4.1 *大動彈性模量 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)黏土動力學(xué)參數(shù)預(yù)測公式 27
2.5 本章小結(jié) 29
參考文獻(xiàn) 30
第3章 凍土場地地震反應(yīng) 32
3.1 振動臺試驗設(shè)計 32
3.1.1 可模擬凍土環(huán)境的振動臺試驗系統(tǒng) 32
3.1.2 自由場地模型設(shè)計及傳感器布置 32
3.2 季節(jié)凍土場地地震反應(yīng) 34
3.2.1 加載工況 34
3.2.2 場地加速度 35
3.2.3 場地水平位移 38
3.2.4 場地動剪應(yīng)力-應(yīng)變*線 41
3.3 多年凍土場地地震反應(yīng) 48
3.3.1 加載工況 48
3.3.2 場地加速度 50
3.3.3 場地水平位移 53
3.3.4 場地動剪應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系 54
3.4 凍土場地地震反應(yīng)數(shù)值模型及驗證 58
3.4.1 凍土場地數(shù)值模型的建立 58
3.4.2 振動臺試驗與數(shù)值模擬結(jié)果對比 58
3.5 凍土場地地震反應(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)凍土場地地震反應(yīng)分析 65
3.5.4 多年凍土場地地震反應(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 擬靜力試驗設(shè)計 81
4.1.1 試驗裝置設(shè)計 81
4.1.2 樁基礎(chǔ)橋墩模型設(shè)計 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證 100
5.1.2 高承臺樁基礎(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)高承臺樁基礎(chǔ)橋墩骨架*線簡化模型 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-土相互作用計算模型 125
6.1.1 已有的橋梁樁-土相互作用計算模型 125
6.1.2 改進(jìn)的橋梁樁-凍土相互作用計算模型 126
6.1.3 橋梁樁-凍土相互作用計算模型驗證 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 計算工況 136
6.2.2 地震動輸入 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 計算工況 145
6.3.2 地震動輸入 146
6.3.3 橋墩動力時程反應(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 多年凍土層溫度對橋梁樁基礎(chǔ)地震反應(yīng)的影響 156
7.2.1 承臺加速度反應(yīng)譜 156
7.2.2 樁基礎(chǔ)水平相對位移 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 多年凍土層厚度對橋梁樁基礎(chǔ)地震反應(yīng)的影響 164
7.3.1 承臺加速度反應(yīng)譜 164
7.3.2 樁基礎(chǔ)水平相對位移 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)活動層溫度對橋梁樁基礎(chǔ)地震反應(yīng)的影響 172
7.4.1 承臺加速度反應(yīng)譜 172
7.4.2 樁基礎(chǔ)水平相對位移 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)活動層厚度對橋梁樁基礎(chǔ)地震反應(yīng)的影響 180
7.5.1 承臺加速度反應(yīng)譜 180
7.5.2 樁基礎(chǔ)水平相對位移 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)動力時程分析 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)活動層厚度 204
8.4.2 樁身自由段長度 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