非饱和砂土力学特性研究及其与结构相互作用分析

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1、学校代号：10532学密号：S11011015级：公开湖南大学硕士学位论文非饱和砂土力学特性研究及其与结构相互作用分析堂僮．宴谊厶娃名；奁昌徨昱咂丝刍殛班整；王篷丕副教援埴羞望僮!±盔工程堂瞳童、业名整；结构工程迨窒握童目塑；2Q!垒生Q三旦22旦迨窒筌趱目期；2Q!垒生Q三旦3Q旦筌趱委虽会圭度；奎正盔

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10、eanalysisGA0ChangdeB．E．(HuIlanUniVersi妙ofTechn0109y)2011Athesissubmi舵dinpartialsatisfactionoftheRequirementsfort11edegreeofMasterofScienceStmctureEngineeringintheGraduateSchoolofH吼aIlUniVers时SupervisorAssociatePmfessorWANGHaidongMay，2014湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师

11、的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：南雹锤日期：易彤年‘月份日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保

12、存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密团。(请在以上相应方框内打“√”1作者签名：导师签名：葛昌德，日期：如r缈年石月r岁日同期：蛔p年占月眵日硕士学位论文摘要我国是世界上地震灾害最严重的国家之一，随着社会的发展、社会财富和人口的高度集中，地震灾害对人类社会所造成的损失越来越大，因此，广大研究者和工程技术人员在实践中逐渐意识到将上部结构和基础作为一个相互作用的整体来进行设计是非常必要的。本文将工作重心放在研究地震作用下土体的力学特性、以及土一结构相互作用(Soil．StructureInte

13、raction，简称SSI)问题，通过一系列室内单向剪切和动力循环单剪试验，深入研究了土的静力和动力学特性，并进行1／4大比例桥梁墩柱模型试验研究，以此为原型建立了在两种不同类型的地震动记录下的刚性固结基础和考虑桩．土．桥墩柱结构相互作用的有限元模型，以期通过一系列理论分析与试验研究对土体的力学特性和SsI问题有一个深入的认识。本文共分四章，每章的主要内容有：1．总结了国内外土．结构动力相互作用研究的现状及其发展水平，评述了已有研究成果的优点和不足之处，提出本文针对土一结构动力相互作用问题研究的思路和方法。2．针对含水率、固结压力对

14、非饱和砂土的力学特性的影响进行了单向、循环剪切试验研究，研究并分析总结了含水率、固结压力对非饱和砂土的力学特性影响的规律，取得了实验场地非饱和砂土的静力和动力参数，为后续有限元建模打下基础。3．对非饱和砂土与钢板界面的接触非线性力学性能进行了试验研究，深入研究了接触界面粗糙度、法向压力对于接触面力学行为的影响。4．进行两个桥梁墩柱模型试验，对比分析在近场地震作用的加载制度下桩．土介质．桥梁墩柱相互作用体系和完全刚性地基的桥梁墩柱的抗震性能，包括墩柱的滞回性能、骨架曲线等；以桥梁墩柱模型试验为原型，利用ABAQUs有限元分析软件建立了

15、在两种不同类型的地震动记录下的刚性固结基础和考虑桩．土一桥墩柱结构相互作用的有限元模型，通过对比分析两个模型，从桥墩柱顶位移、加速度和桥墩底应力的角度来研究桩．土介质．桥梁墩柱相互作用体系的抗震性能。关键词：土一结构相互作用：试验研究：土一结构界面研究：土动力特性：ABAQus非饱和砂土力学特性研究及其与结构相互作用分析AbstractChinaisoneofthosecountriesthatsuf传rfromthedisasterofearthquake．Withtherapiddevelopmentofsociety，soci

16、alwealthandconcentrationofpopulation，lossresultingfromearthquakedisastersincreases豇eatly．consequently，moreandmorerese