震陷场地大直径变截面群桩基础抗震性能

作     者：冯忠居 徐博熙 董建松 张聪 刘旭照 赖德金 FENG Zhong-ju;XU Bo-xi;DONG Jian-song;ZHANG Cong;LIU Xu-zhao;LAI De-jin

作者机构：长安大学公路学院陕西西安710064 福建省交通建设质量安全中心福建福州350001 厦门路桥工程投资发展有限公司福建厦门361016 

出 版 物：《交通运输工程学报》 (Journal of Traffic and Transportation Engineering)

年 卷 期：2024年第24卷第6期

页      面：80-91页

核心收录：

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(4190070568) 福建省交通运输科技项目(JXFZ2020-XM0189) 

主　　题：桥梁工程 大直径变截面桩基础 振动台试验 震陷 群桩效应 桩基损伤 

摘      要：采用振动台模型试验,选取不同地震动强度的人工合成5010波,研究了不同地震动强度对群桩基础抗震性能的影响,对比了不同地震动强度下单桩与群桩基础桩顶水平位移、桩身弯矩、桩基损伤等动力响应差异。研究结果表明:在不同地震动强度下,由于群桩基础比单桩基础结构更加稳定,受地震波扰动小,群桩基础桩顶水平位移峰值均显著小于单桩,差值随地震动强度的增大而增大,最大为1.15 mm,并且群桩基础桩顶水平位移峰值出现时刻晚于单桩;群桩基础弯矩沿桩身变化与单桩相同,均是先增大后减小,由于土层震陷导致淤泥质土层与非淤泥质土层力学特性差异更明显,在淤泥质土层分界面处达到峰值;不同地震动强度下群桩基础桩身弯矩峰值均小于单桩基础,差值最大为13.02 kN·m,且桩身弯矩峰值出现时刻均晚于单桩基础,可见,不同地震动强度下群桩基础与单桩基础动力响应差异明显;群桩和单桩基础产生损伤时所能承受的地震动强度分别为0.35g和0.30g,群桩与单桩基础基频降幅分别为27.23%和33.46%,说明震陷场地对群桩基础基频影响较小,群桩基础能承受更大强度的地震动而不至于损伤。综上所述,震陷场地下群桩基础抗震性能较单桩更好,在工程实际中可以考虑通过群桩效应,合理设计桩型来提高桩基础抗震性能。