大量實例研究表明地震中的隱伏斷層活動對建筑物樁基產生不同程度破壞,有關建筑物樁基與近斷層的破壞機理認識不足�；谏鲜霰尘�,本文針對正斷層錯動引起上覆砂土中的單樁與群樁破壞展開數(shù)值模擬研究,確定單樁與群樁的安全避讓距離。并基于正斷層引起上覆土體的變形規(guī)律的認識,推導出正斷層錯動引起單樁變形的理論計算模型。通過有限差分軟件FLAC3D,對正斷層活動引起上覆砂土中單樁和群樁破壞的離心機試驗分別展開反分析,驗證數(shù)值模擬和計算參數(shù)的合理性。數(shù)值計算結果表明,當上覆土層厚度為20.0m時,單樁在上盤側和下盤側的建議安全避讓距離各宜15.0m和20.0m。群樁其上盤與下盤側的安全避讓距離各為23.5m和15.9m。避讓區(qū)域內的群樁基礎由于基樁間發(fā)生荷載重分布,加劇基樁受壓破壞,需要重點進行避讓。針對在正斷層錯動下各因素對單樁、群樁的影響,分別建立對應組無量綱關鍵參數(shù)組,研究基巖錯動量、土層厚度、樁身入土深度等影響因素。分析結果表明,正斷層中基巖錯動量主要影響單樁與群樁基礎的變形程度,并不影響避讓距離的范圍。采用位置角θ能綜合考慮單樁與群樁在不同土層厚度下不同斷層相對位置(s)的影響,單樁與群樁的避讓...

【文章頁數(shù)】：114 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
        1.1.1 活斷層錯動災害現(xiàn)象
        1.1.2 研究斷層錯動破壞對建筑的影響的必要性
    1.2 正斷層錯動國內外的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 活斷層錯動破裂帶發(fā)展機理研究
        1.2.2 對正斷層的現(xiàn)場調查研究
        1.2.3 有關正斷層對建筑物破壞的模型試驗
        1.2.4 正斷層與建筑物相互作用的數(shù)值模擬
        1.2.5 正斷層對建筑物破壞的理論分析
    1.3 本文研究主要內容、技術路線與創(chuàng)新點
第2章 正斷層錯動引起樁基破壞離心機試驗的數(shù)值反分析
    2.1 正斷層錯動引起樁基破壞離心機試驗簡介
        2.1.1 試驗裝置
        2.1.2 樁基模型制備
        2.1.3 土體模型制備與儀器布置
        2.1.4 離心機試驗步驟
    2.2 數(shù)值分析軟件FlAC3D簡介
        2.2.1 FLAC3D的基本原理
        2.2.2 FLAC3D的樁單元
    2.3 數(shù)值模型的建立
        2.3.1 數(shù)值模型尺寸
        2.3.2 網(wǎng)格劃分與初始邊界條件
        2.3.3 本構準則
        2.3.4 模型的材料參數(shù)
        2.3.5 數(shù)值模型模擬步驟
    2.4 計算結果與分析
        2.4.1 地表變形
        2.4.2 正斷層破裂擴展
        2.4.3 樁頂位移
        2.4.4 樁身受力分析
        2.4.5 樁位對單樁位移影響
        2.4.6 樁位對群樁位移影響
        2.4.7 樁位對樁頂荷載重分布影響
        2.4.8 樁位對樁身彎矩分布影響
    2.5 本章小結
第3章 正斷層錯動引起單樁破壞數(shù)值分析研究
    3.1 量綱分析應用
    3.2 數(shù)值分析方案
    3.3 關鍵因素計算結果討論
        3.3.1 基巖上盤錯動量影響分析
        3.3.2 土層厚度影響分析
        3.3.3 樁徑影響分析
        3.3.4 樁入土深度影響分析
        3.3.5 樁頂荷載影響分析
    3.4 本章小結
第4章 正斷層錯動引起群樁破壞的數(shù)值分析研究
    4.1 量綱分析
    4.2 數(shù)值分析方案
    4.3 關鍵因素分析
        4.3.1 基巖上盤錯動量影響分析
        4.3.2 土層厚度影響分析
        4.3.3 樁徑影響分析
        4.3.4 樁頂荷載影響分析
        4.3.5 樁間距影響分析
        4.3.6 群樁基礎固定情況力分析
    4.4 本章小結
第5章 正斷層錯動對單樁的變形理論研究
    5.1 被動樁的簡要理論基礎
        5.1.1 水平受荷樁的控制方程
        5.1.2 被動樁的原理
        5.1.3 非線性樁土作用參數(shù)分析(p?y曲線)
    5.2 正斷層作用下單樁的變形計算模型
        5.2.1 被動樁的單樁控制方程
        5.2.2 上盤側土體抗力
        5.2.3 下盤側土體反力
        5.2.4 地基剪切系數(shù)
    5.3 有限差分解
        5.3.1 樁的差分方程
        5.3.2 主要求解步驟
    5.4 案例驗證分析
    5.5 本章小結
第6章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術論文與研究成果



本文編號：3865187