軟土震陷機理及樁土沉降控制模式

《軟土震陷機理及樁土沉降控制模式》是依託同濟大學，由楊敏擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：軟土震陷機理及樁土沉降控制模式
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：楊敏
• 依託單位：同濟大學

中文摘要

減沉樁基是指按控制沉降的原則進行設計並由具有足夠地基承載力的承台和較大樁距的摩擦樁群共同組成的基礎形式。減沉樁基在我國已納入部分地區地基基礎設計規範和國家樁基礎設計規範，作為一種基礎形式已得到確認並已有廣泛的工程套用。然而，在抗震設防軟土地區減沉樁基能否套用及如何套用還是一個未能深入研究的問題，而軟土震陷機理及其樁土沉降控制模式是其中的兩個關鍵科學問題。本項目擬針對上述科學問題開展以下研究：1. 軟土震陷機理研究及震陷量計算；2.單樁基礎動力回響特性分析及土體震陷量計算；3. 震陷條件下減沉樁基與土相互作用機理研究；4. 軟土震陷對減沉樁基沉降和承載力的影響。擬採用樁-土動力相互作用的理論分析，建立土工離心機振動台模型試驗，並進行數值反饋仿真，探討軟土震陷機理及震陷條件下減沉樁基與土的相互作用的機理，評價減沉樁基礎的抗震安全性能，為抗震設防軟土地區減沉樁基礎的套用提供理論基礎。

結題摘要

本項目基於減沉樁基礎在靜力及地震荷載作用下的工作機理和工程套用問題開展了相關的理論計算、案例分析和試驗研究，探討了其場地適用評價標準及相關設計方法，並研究了在地震荷載作用下其抗震性能，為減沉樁基礎在地震地區中的套用提供參考。 （1）基於理論研究及案例統計分析提出了減沉樁基礎在不同場地下的適用標準，並根據樁-土-筏相互作用理論提出了考慮土體非線性的共同作用的實用分析方法。 （2）採用三維有限元模型確定了減沉樁基礎極限承載力取值標準，並探討了不同工況條件下基礎整體安全係數與沉降之間的內在關係。 （3）基於二維Terzaghi-Rendulic固結理論，提出了考慮固結效應的減沉樁基礎沉降簡化分析方法，並通過與理論和實際工程案例進行對比，驗證計算模型合理性及適用性。 （4）採用離心機-振動台-剪下箱試驗系統進行軟土地基減沉樁基礎-結構體系動力離心模型試驗，研究了飽和軟土地基中不同樁距和樁筏連線形式下摩擦樁基礎地震回響規律，揭示軟土震陷條件下減沉樁基礎的變形控制機理。 （5）結合工程實際建立了上海地區某12層框架結構的地基-基礎-上部結構相互作用三維模型，研究了在地震荷載作用下基礎連線方式對樁基內力及上部結構位移的影響，為工程設計提供參考。