地連墻式板樁結(jié)構(gòu)地震動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律研究.pdf

1、板樁碼頭具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工期短、造價(jià)省，耐久性和對(duì)局部超載適應(yīng)性好等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于沿海和內(nèi)河地區(qū)。由于板樁碼頭處于海、河岸坡地段，其受力機(jī)理比較復(fù)雜，目前板樁碼頭的計(jì)算理論和方法至今仍處于不完全成熟的階段，國(guó)內(nèi)外關(guān)于板樁結(jié)構(gòu)的研究多處于靜力狀態(tài)，對(duì)在地震動(dòng)荷載作用下板樁結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)特性研究較少。近年來(lái)，世界范圍內(nèi)地震頻發(fā)，由地震造成的建構(gòu)筑物破壞、財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡等報(bào)導(dǎo)時(shí)有發(fā)生，這也引起了人們的重視。相對(duì)于建筑橋梁等結(jié)構(gòu)物，我國(guó)港

2、口結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)研究處于較為緩慢的狀態(tài)，因此，對(duì)于作為港口三大結(jié)構(gòu)之一的板樁碼頭，對(duì)其進(jìn)行抗震方面的研究意義重大。本文基于某一地連墻式板樁碼頭實(shí)際工程，采取數(shù)值模擬方法，利用非線性有限元軟件ABAQUS對(duì)該板樁結(jié)構(gòu)展開靜動(dòng)力特性研究，同時(shí)引入土體的非線性本構(gòu)模型，考慮樁土接觸非線性特性，建立有限元-無(wú)限元相互耦合的合理二維計(jì)算模型，主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)系統(tǒng)總結(jié)現(xiàn)有板樁結(jié)構(gòu)三類主要理論計(jì)算方法，基于某一地連墻式板樁碼頭實(shí)際

3、工程，分別采用有限元軟件ABAQUS與PLAXlS2D建模計(jì)算，并將結(jié)果與規(guī)范推薦的豎向彈性地基梁法進(jìn)行對(duì)比，詳細(xì)分析三種方法之間的異同之處，驗(yàn)證所建有限元模型的合理性與準(zhǔn)確性，同時(shí)重點(diǎn)考察靜力作用下入土深度與前墻剛度兩個(gè)因素對(duì)板樁結(jié)構(gòu)受力的影響。
　　(2)綜合考慮土體非線性和樁土接觸的非線性特性，利用無(wú)限元來(lái)消除地震波反射的影響，建立二維地連墻式板樁結(jié)構(gòu)的合理動(dòng)力模型，研究單錨板樁結(jié)構(gòu)在地震動(dòng)荷載作用下的非線性動(dòng)力響應(yīng)特性。從

4、前墻彎矩、拉桿拉力、錨碇墻彎矩、前墻加速度及其傅里葉頻譜以及水平位移等響應(yīng)中總結(jié)其變化規(guī)律，同時(shí)，重點(diǎn)考察豎向地震動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)的影響。此外，以前述章節(jié)為研究背景，通過(guò)建立不同的有限元模型，系統(tǒng)分析結(jié)構(gòu)特征（入土深度、前墻剛度）和場(chǎng)地特性等參數(shù)對(duì)板樁結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的影響。
　　(3)詳細(xì)總結(jié)遮簾式這一新型板樁結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀及并闡述實(shí)用簡(jiǎn)化計(jì)算方法，重點(diǎn)研究該結(jié)構(gòu)類型在地震作用下的動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律，并將計(jì)算結(jié)果與單錨板樁結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證遮