桩端基岩倾角变化对复合地基抗震性能影响研究

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城市扩建、山区经济发展建设,很多桥梁兴建以及建筑选址受限制,在这种条件下,岩石上部覆土厚度一般都较薄,需要设计为嵌岩桩形式或桩端距基岩较近情况,嵌岩桩以其沉降小、承载力高等优点,已经被广泛应用于实际工程当中,其荷载承载机理及其传递特性已有较多研究,嵌岩桩与非嵌岩桩形式存在一定差异,并且两者在受力性能及荷载传递过程中也有较大区别,单桩嵌岩桩在承载力特性方面已有较多研究,但是嵌岩桩群桩受力性能研究较少,并且随嵌岩桩嵌入基岩倾斜面变化,复合地基及上部结构受力性能是如何变化的,这方面研究相对较少。近年来地震频发,各种建筑、桥梁都在逐步加强其抗震性能的研究,嵌岩桩的抗震性也应给予足够的重视。地震时,桩基础通常因其抵抗弯矩不足而出现破坏,即便不发生断裂现象,出现较大位移也会影响建筑物、构筑物的使用,但是桩基抗震设计现在一般根据经验来确定[1],评估抗震性能也没有理论成熟的标准,嵌岩桩在抗震方面的研究更是少之又少。本文利用通用有限元软件ABAQUS对所研究的问题进行建模分析,对嵌岩桩和非嵌岩桩时的几种情况,在地震作用下,桩体、筏板以及上部建筑物的受力情况进行模拟,研究分析了桩端距基岩4米、桩端位于基岩面上以及桩端嵌入到倾斜面为0°、15°和30°基岩的这些模型,在施加地震的情况下,分别对比了桩身弯矩、水平位移、筏板应力及沉降情况以及上部建筑物的水平位移等,通过对比,研究探索条件变化对这些性能具有何种影响规律,通过分析桩基-上部结构的整体位移情况以及上部结构加速度时程曲线,初步探讨了角度变化时,结构的抗震性能。希望在山区建筑物及桥梁建设中,涉及到复合地基的工程起到一定的参考作用。
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