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1、建筑抗震中单桩摩阻力动力效应研究(共1810字)建筑抗震中单桩摩阻力动力效应研究 分析与讨论桩侧摩阻力随时间的变化情况为动力作用下桩侧摩阻力的分布,可见,桩侧负摩阻力沿深度先增大后减小,当达到一定深度后,桩侧负摩阻力逐渐变为,并转换成正摩阻力在本算例中,负摩阻力主要出现在的桩长范围内,该结果与徐兵和曹国福的部分试验结果相同,另外,根据文献的研究结果可知,中性点位置和岩土层参数有关;在正摩阻力阶段,随着深度的增加,桩侧正摩阻力不断增大该趋势与马平等的试验结果相同,验证了本文数值计算结果的正确性由于桩身沉降小于土体,产生桩周负摩阻力,而桩身压缩变形和桩端沉降又使桩土之间的相对位移发生变化,从而引起
2、桩身中性点上移正负摩阻力的消长使得桩土间相互作用达到平衡,以至桩和土的相对位移不再发生变化由于地震动力荷载的作用,桩侧摩阻力不断发生变化,将地震情况下的摩阻力分布与无地震情况进行对比,可以看出二者存在一定的差别,但是并非无地震情况下的摩阻力最小,而是当地震时间为时,桩侧的负摩阻力和正摩阻力为最小值,分别为,;当地震时间为时,桩侧负摩阻力和正摩阻力均达到最大值,其中负摩阻力最大值为,正摩阻力最大值为;其他地震时间内的摩阻力位于和的摩阻力之间另外,随着地震的持续进行,桩体和土体均在动力作用情况下发生相应位移,而二者之间的相对位移的变化情况随地震历时的不同而不同,从而导致中性点位置发生往复变化,从图
3、中可以看出,地震历时在时,中性点位置与其他地震历时的中性点位置差别较大桩体轴力随时间的变化情况在中性点以上由于受到负摩阻力的影响,桩体轴力逐渐增大;桩体轴力最大值所在的位置与桩周负摩阻力为的位置,即中性点处在中性点以下位置,由于桩体沉降大于土体沉降,因此,桩身受到正摩阻力的影响,轴力减小在地震荷载作用下,桩体轴力出现反复变化,当地震历时时,桩体受到的轴力最大,此时最大的轴力为;而当地震历时时,桩体受到的轴力最小,此时最大的轴力为桩周土沉降随时间的变化情况数值为负值表示位移的方向向下,受到桩体摩阻力的作用,在桩体位置的土体由于作用于桩体的正摩阻力的反作用力,导致这些位置的沉降较大,如地震历时和的
4、情况;而由于负摩阻力的作用,导致在中性点以上的土体呈现被撑起的形状,如地震历时和的情况由于地震荷载作用,土体沉降量发生明显变化,但变化规律并不单调,这是由于地震波经历过程中,对于土体的压缩和拉伸作用交替进行,从而引起土体沉降量的减小和增大交替进行对比无地震作用情况和有地震作用情况,可明显看出,由于地震作用的存在,土体的位移明显增大另外,由于桩侧摩阻力对于地表沉降产生一定影响,桩体对桩周土体产生向上的摩阻力,引起该部分地表土体沉降受到抑制在桩侧摩阻力、土体自重以及地震共同作用下,土体发生一定的沉降,最大的沉降量为,发生在地震历时时土体沉降随地震历时而不断变化,在地震历时范围内,地表沉降迅速增大,
5、而在地震历时时,地震沉降继续增大,但增大的速度明显减慢当地震历时持续到时,地表沉降逐渐减小,当地震历时为时,地表沉降为,仍远大于无地震时的地表沉降结论)并非无地震情况下的摩阻力和轴力最小,而是当地震时间为时,桩侧的摩阻力和轴力为最小值;当地震时间为时,桩侧摩阻力和轴力均达到最大值)随着地震的持续进行,桩体和土体均在动力作用情况下发生相应位移,而二者之间的相对位移的变化情况随地震历时的不同而不同,从而导致中性点位置发生往复变化)由于地震荷载作用,土体的位移明显增大土体沉降随地震历时而不断变化,在地震历时范围内,地表沉降迅速增大;在地震历时时,地震沉降继续增大,但增大的速度明显减慢;当地震历时持续到时,地表沉降逐渐减小第 4 页 共 4 页