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近些年来,地基在受到强动荷载作用发生液化引起灾害的问题越来越受到人们的重视,因此寻求一种切实可行的处理可液化地基的方法具有现实意义。本文首先介绍了本课题组发明的一种具备抗液化能力同时能作为工程桩的多功能开孔管桩,并对其进行了静、动力作用下应力集中与破坏模式分析与对比;其次通过数值模拟探究了天然地基和复合地基的孔压场和沉降分布;结合经验公式,推导得出地基在时变荷载作用下的径竖向组合孔压解析解;最后通过数值模拟探究开孔管桩复合地基在孔压消散方面的特性。主要研究工作如下:(1)通过数值模拟建立开孔管桩模型,施加动力荷载并利用混凝土塑性损伤模型,探究开孔管桩在动力作用下应力集中现象的变化和破坏特征,并与静力作用下的相应特性进行对比,发现小孔应力集中与动荷载的变化有关,开孔管桩主要是由于小孔周边的塑性区相连通而导致的破坏。(2)探究了天然地基和含排水体的复合地基在地震动荷载作用下孔压场的分布情况,发现孔压大小与其距动荷载源的距离大小有关,排水体具备消散孔压的能力但影响范围有限。此外还定性探讨了两种地基在动荷载作用过程中的沉降情况。(3)在假设开孔管桩孔洞内液体流动满足Poiseuille方程且等应变假设成立的前提下,考虑桩尖和桩顶刺入量修正桩体模量,结合开孔管桩复合地基的应力集中现象,推导得出地基在时变荷载作用下的径竖向组合孔压解析解。考虑到循环荷载作用下的孔压积累现象,进一步利用孔压发展的经验模型改进该解析解。在此解析解的基础上,分析对比开孔管桩、碎石桩、不排水桩以及天然地基的孔压发展情况,特别对影响开孔管桩孔压消散的因素进行了分析。(4)对开孔管桩复合地基在动荷载作用下的孔压发展情况进行数值模拟,探究了桩土模量比、荷载幅值、荷载频率、开孔面积率以及土体渗透系数等因素对孔压发展的影响。此外,在多向加载地震荷载下开孔管桩复合地基同样具备较强的抗液化能力。(5)开孔桩对处理可液化地基是一种十分有效的措施,一方面能消散沉桩过程中产生的超孔压使土体加密,另一方面地震荷载作用于地基时,产生的超孔压也能通过排水通道排出,即它既能作为一种预处理手段又能作为一种实时的排水通道。