具有软弱夹层的边坡场地中桩的地震响应分析.pdf

第 35卷，第 5期 公 路 工 程 Vo1．35．No．5 2010年 10月 HighwayEngineering Oct．，2010 具有软弱夹层的边坡场地 中桩的地震响应分析 朱 莉 (江苏省交通规划设计院有限公司 ，江苏 南京 210005) [摘 要]以具有软弱夹层的边坡场地上的桩基结构物(例如桥台或桥墩)为研究对象，取场地和结构物建立 整体模型，采用数值方法(岩土工程分析软件 FLAC )分析桩基 的地震响应 ，为山区桥梁等结构物 的抗震概念设计 提供理论基础 。 [关键词]边坡场地 ；桩基础 ；地震响应 ；数值分析 [中图分类号]U416．14 [文献标识码]B [文章编号]1674—0610(2010)05—0148—03 Analysison SeismicResponseofpilesin SlopeSiteswith SoftLayer ZHU Li (TransportationPlanningSurveyandDesignInstituteLimitedCorporationinJiangsuProvince，Nanjing， Jiangsu210005，China) [Keywords]slopesites；pilefoundations；seismicresponse；numericalanalysis 山区高速公路建设 中，很多桥梁 (包括高架桥) 1 问题描述 建在边坡场地上。在地震作用下 ，边坡场地上结构 的响应 比平整场地上的更为复杂。地震时地基 中沙 图 1为边坡场地上 的桥墩 ，设水平地震波从下 土液化层或者某软弱土层的水平运动产生的很大的 卧基岩垂直 向上输入。土体采用弹塑性模型 ，硬土 侧压力作用于桩基 ，使桩基发生较大位移或破坏而 层 1、软弱层、硬土层 2的厚度分别为3、3、4m，硬土 导致上部结构破坏的震害时有发生。例如 ，1989年 层土体弹性模量均为60MPa、内摩擦角 为30。；软 的 LomaPrieta地震 中，SanFrancisco—OaklandBay大 弱层土体弹性模量为 30MPa、内摩擦角为 10。，粘聚 桥有一跨发生了坍塌 ，原因是路堤下软土层发生水 力均为5000kPa，泊松 比 均为0．3。 平运动作用于桩基… ；1995年 的 Hyogoken—Nanbu 上部结构简化为一长条块体 ，结构物的高度 日^ 地震中，一组群桩在液化土层水平运动的横 向作用 为 10m，选取适 当的材料弹性模量，使结构物的第 下破坏 ，桩基的破坏发生在液化层和非液化层交 一 固有频率为 2Hz，混凝土密度P^=2500kg／m 。 界面上 。 桩基为 2×2群桩 ，桩长 10m，桩径 1m，4m×4m × 由于桩基工程属于隐蔽工程 ，其破坏是 隐蔽性 1m承台尺寸为4mx4mx1m，埋入土中。 的而不易被发现 ，因此往往不被人们注意 ，然而这种 地震输入为输入天津波和 EI—Centro波。计算 破坏将直接导致上部结构 的破坏，而且破坏 的桩修 桩基的弯矩、剪力响应 以及画出最大弯矩剪力响应 复极为困难和耗资巨大 ，所 以桩基的地震响应分析 时的分布图。 和抗震设计与上部结构同样重要 。 2 数值计算模型 本文以具有软弱夹层的边坡