地震作用下地下连续墙对桩基影响的数值模拟分析研究

来源 :太原理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ycx20080907
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我国地域辽阔地震频发,频发的地震造成了大量建筑的破坏,导致了大量人员伤亡和严重的经济损失,因此对建筑进行抗震设计十分必要。桩基础是最常用的基础形式之一,因其造价低、承载力高等优点广泛应用于高层建筑、地下结构、基坑工程等领域,对建筑物安全起到至关重要的作用,所以其抗震性能对建筑的安全也不容忽视。随着社会经济发展的需要,超高层建筑、深大基坑等复杂结构越来越多,支护形式也更加多元化,地下连续墙作为一种常见的基坑支护形式,也常用在高层建筑地下室外墙、复杂基坑支护等工程中。目前对支护结构能否有效减少地震作用对建筑的影响研究较少。进行地下连续墙对桩基抗震性能研究,对确保工程安全性、经济性是非常重要的。所以对地震作用下地下连续墙对桩基的影响分析十分必要。本文利用ABAQUS软件建立三维有限元数值模型,研究在地震作用下地下连续墙对桩基的影响规律。主要通过改变地下连续墙深度、地下连续墙与桩基的距离和桩基埋深三个方面的参数进行模拟,对桩基的桩身弯矩、剪力、轴力、水平位移和上部结构的加速度和位移进行动力响应分析研究。本文得到的主要结论如下:(1)地震作用下桩顶的内力时程分析显示,有地下连续墙时桩顶内力峰值小于无地下连续墙时桩顶内力峰值。桩顶内力时程值随着地下连续墙的深度、地下连续墙与桩基的距离和桩基的埋深改变而改变。(2)地震作用下,地下连续墙能够有效减小桩身内力值和桩身水平位移值。桩1(角桩)的桩身内力最大值和桩身水平位移值最大值随着地下连续墙深度的增加而减小。桩4(中桩)的桩身内力值和桩身水平位移值均较小,无明显规律。(3)地震作用下,地下连续墙与桩基的距离改变时,桩身内力最大值不一定出现在桩顶处,其中桩身的弯矩最大值和剪力最大值均出现在桩顶处,桩身轴力最大值部分出现在桩顶处。桩1(角桩)的桩身内力最大值和桩身水平位移最大值随着地下连续墙与桩基的距离增加而增大。桩4(中桩)的桩身内力值和桩身水平位移值均较小,无明显规律。(4)地震作用下,桩基埋深不同时分析显示,有地下连续墙时桩身内力最大值不一定出现在桩顶处,桩身水平位移最大值均出现在桩底处。桩1(角桩)和桩3(边桩)的桩身内力最大值随着桩基础埋深的增加而增大,桩身水平位移最大值随着桩基埋深增加而减小。桩4(中桩)的桩身内力值和桩身水平位移值均较小,无明显变化规律。(5)对上部结构时程分析显示,地下连续墙深度改变时,有地下连续墙时的加速度峰值比无地下连续墙时的加速度时程峰值大。上部结构的加速度峰值随着地下连续墙深度的增加而增加;有地下连续墙时位移时程峰值比无地下连续墙时位移峰值小,且随着地下连续墙深度的增加而减小。(6)对上部结构时程分析显示,地下连续墙距桩基的距离改变时,上部结构加速度时程峰值随着地下连续墙距离桩基距离的增大而减小。对位移时程峰值的影响较小。(7)对上部结构时程分析显示,地下连续墙对桩基埋深改变时,上部结构加速度峰值和位移时程峰值随着桩基埋深的增加而增大。
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