目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 凍土區(qū)橋梁樁基礎抗震問題 1
1.2 凍土區(qū)橋梁樁基礎地震反應研究現(xiàn)狀 3
參考文獻 8
第2章 凍土動力學參數(shù) 11
2.1 凍土動三軸試驗設計 11
2.1.1 試驗設備及土樣制備 11
2.1.2 試驗工況及加載制度 12
2.2 凍土動力學參數(shù)計算方法 13
2.2.1 *大動彈性模量與參考應變幅值計算 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 參考應變幅值 26
2.4.4 凍結粉質黏土動力學參數(shù)預測公式 27
2.5 本章小結 29
參考文獻 30
第3章 凍土場地地震反應 32
3.1 振動臺試驗設計 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 自由場地模型設計及傳感器布置 32
3.2 季節(jié)凍土場地地震反應 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 場地動剪應力-應變*線 41
3.3 多年凍土場地地震反應 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 場地動剪應力-應變關系 54
3.4 凍土場地地震反應數(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)值模擬結果對比 58
3.5 凍土場地地震反應分析 62
3.5.1 基本假定與土層參數(shù)設定 62
3.5.2 模型參數(shù)設置與加載工況 63
3.5.3 季節(jié)凍土場地地震反應分析 65
3.5.4 多年凍土場地地震反應分析 70
3.6 本章小結 78
參考文獻 79
第4章 凍土區(qū)橋梁樁基礎地震破壞特征 81
4.1 擬靜力試驗設計 81
4.1.1 試驗裝置設計 81
4.1.2 樁基礎橋墩模型設計 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 98
參考文獻 99
第5章 凍土區(qū)橋梁樁基礎抗震性能 100
5.1 季節(jié)凍土區(qū)高承臺樁基礎抗震性能影響因素 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)橋梁樁基礎抗震性能影響因素 111
5.2.1 橋梁樁基礎抗震性能參數(shù)化分析 111
5.2.2 多年凍土區(qū)高承臺樁基礎橋墩骨架*線簡化模型 116
5.3 本章小結 122
參考文獻 124
第6章 考慮樁-凍土相互作用效應的橋梁地震反應 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)橋梁樁基礎地震反應 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 139
6.2.4 樁基礎的地震反應 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)橋梁樁基礎地震反應 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 146
6.3.4 樁基礎非線性特征 148
6.3.5 樁側土非線性特征 149
6.4 本章小結 149
參考文獻 150
第7章 橋梁樁基礎地震反應影響因素分析 151
7.1 有限元模型建立及參數(shù)設置 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 阻尼設置 154
7.1.4 樁-土-承臺約束條件設置 155
7.1.5 模擬工況 155
7.2 多年凍土層溫度對橋梁樁基礎地震反應的影響 156
7.2.1 承臺加速度反應譜 156
7.2.2 樁基礎水平相對位移 157
7.2.3 樁基礎彎矩和剪力 158
7.2.4 樁基礎等效應力 160
7.2.5 樁基礎拉壓損傷 161
7.2.6 樁基礎等效塑性應變 164
7.3 多年凍土層厚度對橋梁樁基礎地震反應的影響 164
7.3.1 承臺加速度反應譜 164
7.3.2 樁基礎水平相對位移 165
7.3.3 樁基礎彎矩和剪力 166
7.3.4 樁基礎等效應力 168
7.3.5 樁基礎拉壓損傷 169
7.3.6 樁基礎等效塑性應變 171
7.4 季節(jié)活動層溫度對橋梁樁基礎地震反應的影響 172
7.4.1 承臺加速度反應譜 172
7.4.2 樁基礎水平相對位移 173
7.4.3 樁基礎彎矩和剪力 174
7.4.4 樁基礎等效應力 176
7.4.5 樁基礎拉壓損傷 177
7.4.6 樁基礎等效塑性應變 179
7.5 季節(jié)活動層厚度對橋梁樁基礎地震反應的影響 180
7.5.1 承臺加速度反應譜 180
7.5.2 樁基礎水平相對位移 181
7.5.3 樁基礎彎矩和剪力 182
7.5.4 樁基礎等效應力 184
7.5.5 樁基礎拉壓損傷 186
7.5.6 樁基礎等效塑性應變 188
7.6 本章小結 189
參考文獻 190
第8章 凍土區(qū)橋梁樁基礎地震易損性 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 考慮凍土效應影響的橋梁樁基礎動力時程分析 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 樁基礎地震反應 197
8.3 考慮凍土效應影響的橋梁樁基礎地震易損性分析 198
8.3.1 損傷指標確定 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 228
參考文獻 229