强震作用下嵌岩单桩时程响应振动台试验

doi:10.16285/j.rsm.2021.0548

岩土力学 ›› 2021, Vol. 42 ›› Issue (12): 3227-3237.doi: 10.16285/j.rsm.2021.0548

强震作用下嵌岩单桩时程响应振动台试验

冯忠居^{1, 2}，张聪^{1, 2}，何静斌³，董芸秀⁴，袁枫斌⁵

1. 长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室，陕西西安 710064；2. 长安大学公路学院，陕西西安 710064；3. 中国电建集团西北勘测设计院有限公司工程实验监测院，陕西西安710064；4. 陇东学院土木工程学院，甘肃庆阳 745000；5. 中国公路工程咨询集团有限公司，北京 100089

收稿日期:2021-04-14 修回日期:2021-06-24 出版日期:2021-12-13 发布日期:2021-12-14
通讯作者: 张聪，男，1994年生，博士研究生，主要从事桥梁桩基础工程、岩土工程方面的研究。E-mail: zhangcong@chd.edu.cn E-mail:ysf@gl.chd.edu.cn
作者简介:冯忠居，男，1965年生，博士，教授，博士生导师，主要从事岩土工程、地震工程方面的研究。
基金资助:
国家自然科学基金（No.51708040）；长安大学中央高校基本科研业务费专项资金（No.300102218115）；海南省交通科技项目（No.HNZXY2015-045R）。

Shaking table test of time-history response of rock-socketed single pile under strong earthquake

FENG Zhong-ju^{1, 2}, ZHANG Cong^{1, 2}, HE Jing-bin³, DONG Yun-xiu⁴, YUAN Feng-bin⁵

1. Key Laboratory for Special Area High Way Engineering of the Ministry of Education, Chang’an University, Xi’an, Shaanxi 710064, China; 2. School of Highway, Chang’an University, Xi’an, Shaanxi 710064, China; 3. Engineering Experiment Monitoring Institute, Power China Northwest Engineering Corporation Limited, Xi’an, Shaanxi 710064, China; 4. School of Civil Engineering, Longdong University, Qingyang, Gansu 745000, China; 5. China Highway Engineering Consultants Corporation, Beijing 100089, China

Received:2021-04-14 Revised:2021-06-24 Online:2021-12-13 Published:2021-12-14
Supported by:
This work was supported by the National Natural Science Foundation of China(51708040), the Fundamental Research Funds for the Central Universities, CHD (300102218115) and the Hainan Provincial Transportation Science and Technology Project (HNZXY2015-045R).

摘要/Abstract

摘要： 为探明不同类型地震波作用下桩基础的时程响应规律，通过振动台试验，选取强度均为0.35g的人工合成的5010波、5002波，以及Kobe波和El-Centro波，研究嵌岩单桩基础的桩身加速度、桩顶相对位移、桩身弯矩时程响应及桩基损伤。试验结果表明：嵌岩单桩基础动力响应特征与输入地震波频谱特性有关；桩顶加速度响应显著滞后于桩底，且在El-Centro波作用时桩身加速度峰值最大；桩顶相对位移在输入Kobe波时最大，在输入El-Centro波时峰值最早出现；桩身弯矩最大值均未超过桩基抗弯承载能力，且桩基础未发生损伤破坏；桩基础抗震设计时，可根据相应验算内容合理选择地震波类型进行抗震设计验算，并提出相应工程建议。

关键词: 桩基础, 强震, 振动台试验, 时程响应

Abstract: To explore the time-history response laws of pile foundation under different types of seismic waves, the pile acceleration of rock-socketed single pile foundation, relative displacement of pile top, bending moment of pile body and damage of pile foundation under the action of artificially synthesized 5010 waves, 5002 waves, Kobe waves and El-Centro waves with an intensity of 0.35g were studied through the shaking table test. The test results show that the dynamic response characteristics of rock-socketed single pile foundation are related to the spectrum characteristics of input seismic waves. The acceleration response of the pile top significantly lags behind that of the pile bottom, and the peak acceleration of the pile reaches the maximum value under the action of El-Centro waves. The relative displacement of the pile top is the largest when inputting Kobe waves, and the peak value appears earliest when inputting El-Centro waves. The maximum bending moment of the pile does not exceed the bending bearing capacity of the pile foundation, and there is no damage to the pile foundation. In the anti-seismic design of pile foundation, the type of seismic waves can be reasonably selected according to the corresponding checking content, and the corresponding engineering suggestions are proposed.

Key words: piles foundation, strong earthquake, shaking table test, time-history response

中图分类号: TU473

冯忠居, 张聪, 何静斌, 董芸秀, 袁枫斌, . 强震作用下嵌岩单桩时程响应振动台试验[J]. 岩土力学, 2021, 42(12): 3227-3237.

FENG Zhong-ju, ZHANG Cong, HE Jing-bin, DONG Yun-xiu, YUAN Feng-bin, . Shaking table test of time-history response of rock-socketed single pile under strong earthquake[J]. Rock and Soil Mechanics, 2021, 42(12): 3227-3237.

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