地震激励下冻土-液化土-单桩共同作用试验研究 Experimental study on frozen soil-liquefiable soil-single pile interaction during earthquakes.pdfVIP

第36 卷 第4 期 岩 土 工 程 学 报 Vol.36 No.4 2014 .4 月 Chinese Journal of Geotechnical Engineering Apr. 2014 DOI 10.11779/CJGE201404003 地震激励下冻土–液化土–单桩共同作用试验研究 1 2 1 2 杨润林 ，杨朝晖 ，乔春明 ，张小雨 (1. 北京科技大学土木与环境工程学院，北京 100083；2. 美国阿拉斯加州立大学工学院，安克雷奇 阿拉斯加 99508) 摘 要：地基土地震液化诱发的侧向扩展可导致桩基侧移过大甚至失效破坏，但如果场地存在冻土层，情况则变得复 杂。通过试验研究了在地震作用下冻土、液化土和单桩三者之间的相互作用，分析了由于存在冻土层这一因素对地基 液化和桩基承载性能的影响。试验中土体盛放在一个柔性模型箱当中，分为上下两层：下层为饱和砂土，上层为模拟 冻土层。模拟的钢管桩嵌入土体之中，上部设有附加集中质量。测试过程中选取不同等级的调幅地震波对装置进行激 励加载，分别观测桩身应变、桩与冻土层位移以及砂土内的孔隙水压力等参数。试验结果显示：地基土液化时，冻土 层限制孔隙水排出而致使地基液化程度急剧发展，从而导致桩基的侧向变形快速增长；随着地震激励的增强，冻土层 与桩体接触部位可能因挤压出现局部破损，导致二者分离；冻土层端面处桩体变形存在突变，此处桩体易于失效。 关键词：桩基；冻土地基；液化；地震响应；振动台测试 中图分类号：TU473.1；TU42.1；TU475.2 文献标识码：A 文章编号：1000 –4548(2014)04 –0612 –06 作者简介：杨润林 （1971 –），男，博士 （后），副教授，主要从事的研究方向为岩土工程抗震和结构抗震。E-mail: rlyang@ustb.edu.cn 。 Experimental study on frozen soil-liquefiable soil-single pile interaction during earthquakes 1 2 1 2 YANG Run-lin , YANG Zhao-hui , QIAO Chun-ming , ZHANG Xiao-yu (1. School of Civil and Environmental Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China; 2. School of Engineering, University of Alaska Anchorage, Anchorage AK 99508, USA) Abstract: Liquefaction-induced lateral gound spreading can result in excessive lateral displacement, even failure of piles, nevertheless the situation may be somewhat different in frozen ground. Shaking t