基于FLAC3D的桩基水平动力响应特性及影响因素研究
【摘要】：本文主要基于液化土中桩基振动台试验,运用FLAC3D软件对单桩和群桩试验模型进行数值模拟分析,在此基础上,对群桩侧向动力响应特性的影响因素进行研究,取得了较多有价值的成果。首先,对FLAC3D软件的计算原理、计算过程以及在桩基工程中的应用进行了分析与介绍。其次,进行桩基振动台试验设计,其中包括试验的组织与安排、试验中的数据采集系统、试验土样、试验工况等。然后,基于振动台试验模型,通过FLAC3D软件建立单桩数值模型,并将模拟结果与试验结果进行对比研究。研究表明:在非液化干砂模拟中,随着正弦波峰值加速度输入的增加,台面、承台加速度与位移均近似呈线性增长。而对于液化土模拟中,随着正弦波峰值加速度输入的增加,尤其是当砂土发生液化时,桩基横向动力响应增加更为显著,数值模拟分析结果与试验结果符合较好。地震波输入下也可以得到同样的结论。再次,基于振动台试验模型,对群桩进行数值模拟分析研究,并将模拟结果与试验结果进行对比。研究表明:在非液化干砂模拟中,群桩承台加速度、位移等与单桩的试验规律相似,只不过在数值大小上有差异。而针对液化土的模拟分析,当加速度峰值达到0.15g砂土发生液化时刻,群桩及承台的动力响应也达到最大值,但是没有单桩动力响应那么显著,数值模拟分析结果与试验结果亦符合较好。地震波输入下也可以得到同样的结论。最后,对群桩的侧向动力响应特性的影响因素进行了研究。研究表明:无论是正弦波还是地震波输入下,随着桩间距(距径比)或桩数的增加,桩的加速度、位移曲线都由刚开始的陡降型趋向于平缓;适当增加桩间距、桩数量可以有效提高结构的整体稳定性。
【关键词】：振动台试验 FLAC3D 数值模拟 单桩 群桩 液化土
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU473.1
