碎石桩加固液化土地基的数值计算

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1、北京交通大学硕士学位论文碎石桩加固液化土地基的数值计算姓名：程博华申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：张鸿儒20050301北京交通人学硕【学位论文碎石桩加固液化土地基的数值计算摘要本文通过数值计算方法研究了碎石桩复合地基加固液化土层的特性，包括复合地基的地震响应特性、孔隙水压力的增长和由于地震孔压消散引起的沉降计算。文章的主要内容如下：1、建立复合地基的计算模型及计算方法。将碎石桩复合地基简化为平面模型，划分有限元单元；考虑土的材料非线性，采用Drucker-Prager弹塑性本构模型，碎石桩采用线弹性模型：采用粘弹性人工边界；桩土接触面设置面．面接触单元；地震

2、波采用位移输入；用SNSYS进行有限元计算。2、考虑碎石桩动弹性模量、间距、桩径和地震波类型等各种因素对复合地基地震响应的影响，通过动力分析得出各加固模型的剪应力时程曲线，对比得出复合地基地震响应与影响参数之间的关系。3、将得到的不均匀的地震剪应力响应变换为等效的均匀剪应力曲线，根据孔隙水压力增长曲线得到各点地震引起的超孔隙水压力值，最后采用复合模量法求出复合地基加固区出于地震孔压消散引起的沉降值。通过本文的分析，得到如下的结论：1、碎石桩加固液化土地基后，地基土的地震剪应力响应值减小，从而减少了地基土液化的可能性。2、碎石桩动弹性模量、间距和桩径均对剪应力响应有一定的

3、影响，桩动弹性模量大的、桩间距小的、桩径大的复合地基中土体的剪应力响应均较小；地震波的类型对复合地基地震响应也有一些影响。3、根据孔隙水压力增长曲线可以得到地震引起的超孔隙水压力值，从而得到复合地基加固区由于地震孔压消散引起的沉降值。关键词：碎石桩，复合地基，1地震响应，剪应力，孑L隙水压力，沉降I北京交通大学硕士学位论文NUMERICALANALYSISOFLIQUEFIABLESUBGRADEREⅡ叮FORCEDBYSTONECOLUMNSABSTRACTInthisthesis，thecharacteristicofliquefiablesubgradereiIl

4、forcedbystonecolumnsisstudiedinnumericalanalysismethod．Theresearchincludestheseismicresponses，thebuildupoftheporewaterpressureandthesettlementcausedbytheporepressuredissipation．Thecontentsinthisthesisareincludedasfollows：1、Thecomputationmodelandcomputingmethodofcompositefoundationareesta

5、blished．Thecomputationmodelissimplifiedbydividingthecompositefoundationintofiniteelements．Becauseofthematerialnonlinearhehaviourofsoil，elastic-plasticconstitutivemodelDrucker-Pragerisadoptedinsoilwhilelinearelasticmodeladoptedinstonecolumns．Artificialboundaryelementandcontactelementareus

6、edinthefiniteelementsmodel．DisplacementiIlputisadoptedforeanhquakewave．ThenumericalanalysisadoptsthefmiteelementsofiwareANSYS．2、Theeffectsofdynamicmodulusofelasticity,space，diameterofstonecolumnsandthetypeoftheearthquakewavearestudied．Theparameterismodifiedaccordingtoeachmodelandtheshear

7、stressesoftheimportantpositionsofeachmodelaregainedbydynamicanalysis．Thentheauthorcomparestheresultsofdifferentmodelsandfindstherulebetweentheparameterandtheseismicresponse．3、Theauthortransformstheasymmetricalshearstressresponseunderearthquakeintotheequivalentuniformcycli