覆水砂土场地中桥梁群桩基础地震响应离心试验研究

作     者：闫志晓 李雨润 王东升 王永志 YAN Zhi-xiao;LI Yu-run;WANG Dong-sheng;WANG Yong-zhi

作者机构：河北工业大学土木与交通学院天津300401 中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080 

出 版 物：《岩土力学》 (Rock and Soil Mechanics)

年 卷 期：2023年第44卷第3期

页      面：861-872页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081401[工学-岩土工程] 0708[理学-地球物理学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0903[农学-农业资源与环境] 0837[工学-安全科学与工程] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(No.51778207) 河北省教育厅在读研究生创新能力培养资助项目(No.CXZZBS2022038) 中国地震局工程力学研究所基本科研业务费专项资助项目(No.2021D02)。 

主　　题：桥梁工程 抗震性能 离心机振动台试验 覆水饱和砂土场地 群桩基础 

摘      要：为探究覆水饱和砂土场地中土-群桩基础-桥梁结构体系动力相互作用规律,自主设计并制作了直(斜)群桩基础-桥梁结构物理相似模型,开展了不同地震动强度和不同特性地震波输入下的离心机振动台试验,分析了群桩基础-桥梁结构动力特性指标,探究了覆水饱和砂土地基超孔隙水压力发展规律和桩-土相互作用动力响应特性。研究结果表明:覆水的存在对地基土-桥梁结构体系的基本周期和阻尼影响很小,但会导致直群桩基础桥梁结构的振动幅值增加20%,而斜群桩基础桥梁结构的振动幅值降低10%;斜群桩基础模型阻尼比是直群桩基础模型的2倍。上覆水导致饱和砂土地基由受低频振动液化深度更大变为受高频振动地基液化深度更大,同时导致小震作用下促进超孔隙水压力发展,而大震作用下则反之。上覆水会增大桥梁上部结构的动力响应和桩身弯矩。上述研究结果可为覆水场地中桥梁工程抗震设计提供关键参考依据。