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, 最新更新时间 , doi: 10.11899/zzfy2025-0061
摘要
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摘要:
针对地震引起的地基土变形失效导致的桩-土脱空及桩基产生较大侧向变形问题，使用环境友好的新型绿色材料木质素对黄土工程场地的地基土进行加固，基于室内试验和数值模拟，考虑桩-土相互作用和改良黄土的加固深度，对木质素加固黄土工程场地的桩基抗震性能进行了研究。结果表明：①木质素改良土的深度h对桩-土相互作用体系的一阶自振频率影响不大，但对二阶频率的影响很大，在h>2m后，体系的二阶频率明显增大。②地震时间历程中，桩底处最大轴力最小，而桩中处最大轴力最大，并随着h的增大，轴力最大值增大。最大弯矩的最大值均出现在距桩底1/4桩长处，且随h的增大整体上呈减小趋势。③h的增加对桩身位移的减少有积极的影响，随h增大桩身位移整体呈减小模式，h=12 m时的桩头位移仅为h=0 m的27%。④桩身侧摩阻力会在土层分界面处有突变，加固土层为桩-土相互作用提供了较大的贡献，加大了桩周土对桩基的支撑，h=4 m时桩周土对桩基的整体支撑最强。⑤改良深度超过1 m即可将桩基的抗震性能从Ⅱ改善至Ⅰ；综合考虑桩身震后的损伤、位移及地基土加固的经济性，可认为针对本文模型，最优加固深度为4 m。相关结论可为类似桥梁桩基加固的抗震性能提供参考。
针对地震引起的地基土变形失效导致的桩-土脱空及桩基产生较大侧向变形问题，使用环境友好的新型绿色材料木质素对黄土工程场地的地基土进行加固，基于室内试验和数值模拟，考虑桩-土相互作用和改良黄土的加固深度，对木质素加固黄土工程场地的桩基抗震性能进行了研究。结果表明：①木质素改良土的深度h对桩-土相互作用体系的一阶自振频率影响不大，但对二阶频率的影响很大，在h>2m后，体系的二阶频率明显增大。②地震时间历程中，桩底处最大轴力最小，而桩中处最大轴力最大，并随着h的增大，轴力最大值增大。最大弯矩的最大值均出现在距桩底1/4桩长处，且随h的增大整体上呈减小趋势。③h的增加对桩身位移的减少有积极的影响，随h增大桩身位移整体呈减小模式，h=12 m时的桩头位移仅为h=0 m的27%。④桩身侧摩阻力会在土层分界面处有突变，加固土层为桩-土相互作用提供了较大的贡献，加大了桩周土对桩基的支撑，h=4 m时桩周土对桩基的整体支撑最强。⑤改良深度超过1 m即可将桩基的抗震性能从Ⅱ改善至Ⅰ；综合考虑桩身震后的损伤、位移及地基土加固的经济性，可认为针对本文模型，最优加固深度为4 m。相关结论可为类似桥梁桩基加固的抗震性能提供参考。
