轻型桩基桥台的地震土压力理论研究桥梁与隧道工程专业论文.docxVIP

西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下： 西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明 本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下： (1)总结了桥台抗震研究现状，阐述了各国规范与学者就桥台地震土压力的计算 方法上存在的差异。 (2)为数值模拟桥台．土体体系的动力响应，首先要确定其动力吸收边界，以考 虑辐射阻尼的影响，在粘弹性动力边界条件理论的基础上，编制程序实现了相应边界 条件的输入，通过实例验证了该边界条件的鲁棒性；同时对地震动的输入方法进行研 究。 (3)在实际的桥台．土体体系动力响应数值模拟中，存在有几种不同的吸收边界 和相应的输入方法，在总结这些方法的基础上，初步研究这些边界条件和输入方法对 桥台．土体体系动力响应的影响，从而确定了一种边界条件和输入方法，以满足桩基桥 台在地震作用下的动力分析的需求。 (4)建立桩基桥台．土体体系的近场有限元模型，分析其在地震作用下的动力响 应特性，包括台背土压力合力的大小和分布特点，桩的内力分布以及挡墙的内力分布 特点；考察了台背与填土摩擦因素对整体体系的动力响应影响；研究了不同地震波作 用下体系动力响应的差异；总结了不同峰值加速度作用下台背土压力大小和作用点的 变化规律，在此基础上对我国规范计算方法进行了修正；研究了不同梁段质量条件下 桥台地震土压力的分布规律，提出了考虑该因素时地震土压力的修正方法。 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成 果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰 写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。 本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。 学位论文作者签名：枷 日期：沪吁J一喇 万方数据 西南交通大学硕士研究生学位论文 西南交通大学硕士研究生学位论文 第1页 摘 要 在当今的桥梁工程实践中，桩基桥台得到了越来越广泛地应用，合理地确定台背 地震土压力是桥台结构抗震设计的关键问题。现行规范和学者研究在确定台背地震土 压力时均是基于物部．冈部法，该方法假定桥台能够产生足够大的位移从而使台后填土 出现破裂滑移面，此时对应的土压力称为主动土压力，因此，该方法适用于非岩石地 基上的重力式桥台台后土压力计算。对于建设在岩石地基上的重力式桥台或桩基轻型 桥台，由于桥台位移受到约束，台背土体可能未出现破裂面，因而物部．冈部公式无法 准确预测其台背土压力大小。此外随着桥台高度增加，其柔度变小，在主梁惯性力作 用下会引起桥台变形，导致土压力的大小和分布发生变化，其变化规律和机理并无相 关的研究成果。论文对桩基轻型桥台的地震响应开展以下研究： (1)总结了桥台抗震研究现状，阐述了各国规范与学者就桥台地震土压力的计算 方法上存在的差异。 (2)为数值模拟桥台．土体体系的动力响应，首先要确定其动力吸收边界，以考 虑辐射阻尼的影响。在粘弹性动力边界条件理论的基础上，编制程序实现了相应边界 条件的输入，通过实例验证了该边界条件的鲁棒性；同时对地震动的输入方法进行研 究。 (3)在实际的桥台．土体体系动力响应数值模拟中，存在有几种不同的吸收边界 和相应的输入方法，在总结这些方法的基础上，初步研究这些边界条件和输入方法对 桥台．土体体系动力响应的影响，从而确定了一种边界条件和输入方法，以满足桩基桥 台在地震作用下的动力分析的需求。 (4)建立桩基桥台．土体体系的近场有限元模型，分析其在地震作用下的动力响 应特性，包括台背土压力合力的大小和分布特点，桩的内力分布以及挡墙的内力分布 特点；考察了台背与填土摩擦因素对整体体系的动力响应影响；研究了不同地震波作 用下体系动力响应的差异；总结了不同峰值加速度作用下台背土压力大小和作用点的 变化规律，在此基础上对我国规范计算方法进行了修正；研究了不同梁段质量条件下 桥台地震土压力的分布规律，提出了考虑该因素时地震土压力的修正方法。 关键词：桩基桥台；地震；地震土压力；动力吸收边界； 物部-冈部法； 万方数据 西南交通大学硕士研究生学位论文 西南交通大学硕士研究生学位论文 第1I页 Abstract The abutment founded on piles has become more and more widely used．It’S the key point to determine the seismic earth pressure reasonably in the process of designing an abutment．Mononobe-Okabe method is the way to determine seismic earth pressure of a