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    摩阻力動力效應研究的論文

    時間:2021-05-31 19:18:54 論文 我要投稿

    摩阻力動力效應研究的論文

      1.分析與討論

    摩阻力動力效應研究的論文

      1.1樁側摩阻力隨時間的變化情況

      為動力作用下樁側摩阻力的分布,可見,樁側負摩阻力沿深度先增大后減小,當達到一定深度后,樁側負摩阻力逐漸變為0,并轉換成正摩阻力.在本算例中,負摩阻力主要出現在0.35的樁長范圍內,該結果與徐兵和曹國福的部分試驗結果相同,另外,根據文獻的研究結果可知,中性點位置和巖土層參數有關;在正摩阻力階段,隨著深度的增加,樁側正摩阻力不斷增大.該趨勢與馬平等的試驗結果相同,驗證了本文數值計算結果的正確性.由于樁身沉降小于土體,產生樁周負摩阻力,而樁身壓縮變形和樁端沉降又使樁-土之間的相對位移發生變化,從而引起樁身中性點上移.正負摩阻力的消長使得樁-土間相互作用達到平衡,以至樁和土的'相對位移不再發生變化.由于地震動力荷載的作用,樁側摩阻力不斷發生變化,將地震情況下的摩阻力分布與無地震情況進行對比,可以看出二者存在一定的差別,但是并非無地震情況下的摩阻力最小,而是當地震時間為6s時,樁側的負摩阻力和正摩阻力為最小值,分別為-12.73kPa,101.01kPa;當地震時間為3s時,樁側負摩阻力和正摩阻力均達到最大值,其中負摩阻力最大值為-31.08kPa,正摩阻力最大值為134.01kPa;其他地震時間內的摩阻力位于3s和6s的摩阻力之間.另外,隨著地震的持續進行,樁體和土體均在動力作用情況下發生相應位移,而二者之間的相對位移的變化情況隨地震歷時的不同而不同,從而導致中性點位置發生往復變化,從圖中可以看出,地震歷時在6s時,中性點位置與其他地震歷時的中性點位置差別較大.

      1.2樁體軸力隨時間的變化情況

      在中性點以上由于受到負摩阻力的影響,樁體軸力逐漸增大;樁體軸力最大值所在的位置與樁周負摩阻力為0的位置,即中性點處.在中性點以下位置,由于樁體沉降大于土體沉降,因此,樁身受到正摩阻力的影響,軸力減小.在地震荷載作用下,樁體軸力出現反復變化,當地震歷時3s時,樁體受到的軸力最大,此時最大的軸力為6665.70kN;而當地震歷時6s時,樁體受到的軸力最小,此時最大的軸力為5552.4kN.

      1.3樁周土沉降隨時間的變化情況

      數值為負值表示位移的方向向下,受到樁體摩阻力的作用,在樁體位置的土體由于作用于樁體的正摩阻力的反作用力,導致這些位置的沉降較大,如地震歷時3s和6s的情況;而由于負摩阻力的作用,導致在中性點以上的土體呈現被撐起的形狀,如地震歷時10s和20s的情況.由于地震荷載作用,土體沉降量發生明顯變化,但變化規律并不單調,這是由于地震波經歷過程中,對于土體的壓縮和拉伸作用交替進行,從而引起土體沉降量的減小和增大交替進行.對比無地震作用情況和有地震作用情況,可明顯看出,由于地震作用的存在,土體的位移明顯增大.另外,由于樁側摩阻力對于地表沉降產生一定影響,樁體對樁周土體產生向上的摩阻力,引起該部分地表土體沉降受到抑制.在樁側摩阻力、土體自重以及地震共同作用下,土體發生一定的沉降,最大的沉降量為103.8cm,發生在地震歷時15s時.土體沉降隨地震歷時而不斷變化,在地震歷時0~10s范圍內,地表沉降迅速增大,而在地震歷時10~15s時,地震沉降繼續增大,但增大的速度明顯減慢.當地震歷時持續到15~20s時,地表沉降逐漸減小,當地震歷時為20s時,地表沉降為91.4cm,仍遠大于無地震時的地表沉降22.5cm.

      2.結論

      1)并非無地震情況下的摩阻力和軸力最小,而是當地震時間為6s時,樁側的摩阻力和軸力為最小值;當地震時間為3s時,樁側摩阻力和軸力均達到最大值.

      2)隨著地震的持續進行,樁體和土體均在動力作用情況下發生相應位移,而二者之間的相對位移的變化情況隨地震歷時的不同而不同,從而導致中性點位置發生往復變化.

      3)由于地震荷載作用,土體的位移明顯增大.土體沉降隨地震歷時而不斷變化,在地震歷時0~10s范圍內,地表沉降迅速增大;在地震歷時10~15s時,地震沉降繼續增大,但增大的速度明顯減慢;當地震歷時持續到15~20s時,地表沉降逐漸減小.

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