液化场地钢筋混凝土桥墩残余位移分析

摘要：

为探究场地液化对钢筋混凝土(Reinforced Concrete,RC)桥墩残余位移影响机理,首先基于OpenSees有限元计算平台阐述了液化场地-结构有限元数值建模方法,通过与离心机试验结果对比验证了建模方法的可靠性.其次以一座实际工程中的单桩单柱式桥墩为原型,发展了液化场地-RC桥墩建模方法,建立非液化场地-桩-RC桥墩数值模型(模型 1)和液化场地-桩-RC桥墩数值模型(模型 2),对两模型输入近断层地震动进行非线性动力时程分析.讨论了模型 2场地液化情况,并对模型 1与模型 2的场地位移、桩身位移、桩身最大屈服曲率延性系数、墩顶残余位移及墩顶残余位移随地震动峰值加速度(PGA)变化情况进行对比.结果表明:地震过程中,模型 2场地各深度出现不同程度液化现象;且土体中上部均达完全液化状态,土体水平极限抗力损失最大,对桩身侧向约束严重降低.液化导致场地震后残余位移显著增加,场地对桩身震后约束增强,导致桩顶残余位移增大.另外,由于地震过程中中上部液化土体对桩身侧向约束严重降低导致桩身塑性变形显著增大、桩身最大塑性变形位置明显下移以及桩身塑性变形区扩展,引起桩身更为严重的塑性损伤,进而增大桩顶残余位移.液化场地震后残余位移增大与地震过程中对桩身约束降低共同导致桩顶残余位移增加,经桥墩放大传递至墩顶,引起墩顶残余位移增大.液化场地墩顶残余位移随PGA增大速度明显大于非液化场地桥墩,主要原因可能是随PGA增加,场地液化程度加深.

关键词：桥梁抗震、液化场地、数值模拟、桥墩残余位移、桩-土相互作用

所属期刊栏目：40

分类号：U443.2(桥涵工程)

资助基金：河北省重点研发计划项目;国家自然科学基金;中央高校基本科研业务费项目

在线出版日期：2023-10-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：154-168