地震波作用下非饱和土中PHC管桩水平振动机理研究

项目名称： 地震波作用下非饱和土中PHC管桩水平振动机理研究

项目编号： No.51408393

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 建筑科学

项目作者： 章敏

作者单位： 太原理工大学

项目金额： 24万元

中文摘要： 本项目针对PHC管桩地震响应计算理论和方法尚不完善的现状，旨在建立土体非饱和条件下，PHC管桩在剪切波和Rayleigh波两类主要地震波作用下水平振动的解析力学模型。项目首先引入水力迂曲度因子描述孔隙通道弯曲所引起的固、液间惯性耦合效应，改进现有非饱和土波动方程，通过方程解耦，求得剪切波作用下考虑桩土相互影响的非饱和自由场的位移和应力分布，再基于Novak薄层法原理，建立考虑土体径向非均质和桩芯土部分填充影响下PHC管桩的水平振动理论模型，并借助桩-土-桩相互作用的叠加，进一步推导剪切波和Rayleigh波作用下PHC管桩群桩基础横向振动问题的频域解答；同时开展考虑土-桩-结构相互作用的小型振动台试验，研究不同地震动条件下，挤密区半径和土体含水量对PHC管桩水平动力特性和破坏模式的影响，并验证理论模型的可靠性。研究成果将推动PHC管桩地震响应分析理论的发展，并为其抗震适用性提供科学依据。

中文关键词： 管桩；非饱和土；Rayleigh波；水平振动；传播特性

英文摘要： In view of the imperfection of calculation theory for the seismic response of PHC pipe piles presently, the project aims to establish a mechanical model to analyze the horizontal dynamic response of PHC pipe piles in unsaturated soil subject to two chief

英文关键词： pipe pile；unsaturated soil；Rayleigh wave；horizontal vibration；propagation characteristics