可液化场地微型斜桩地震响应特性研究

可液化场地微型斜桩地震响应特性研究是保障高烈度区微型斜桩合理设计、抗震稳定和安全运行的、亟待解决的课题。项目通过探索可充分反映强震条件下可液化场地微型斜桩系统工作性能的动态土工离心试验模型，设计合理的动态离心机试验方案，以探讨可液化场地中微型斜桩系统的加速度、位移、超孔隙水压力、弯矩等响应特性、抗震稳定性与抗震安全性；基于多重剪切机构塑性模型，探求适于反演地震液化侧向流动、大变形和超孔隙水压力骤升等特点的三维有效应力分析方法，以对可液化场地微型斜桩系统的地震响应和抗震性状进行数值仿真及理论探索，并与离心机试验结果相互验证反馈，以探索可液化场地的剪胀和有效应力路径变化规律、微型斜桩系统的承载机理和桩土相互作用机制，为可液化场地微型斜桩的抗震安全性分析和抗震设计提供依据。项目研究成果对揭示强震条件下可液化场地微型斜群桩的破坏机理，完善我国微型斜桩抗震设计理论，具有显著的社会效益和经济效益。

微型斜桩地震响应问题是高烈度区微型斜桩震设计亟待解决的关键问题，也是研究可液化场地与微型桩相互作用机理的重要科学前沿课题。为充分反映强震条件下可液化场地微型斜桩系统的工作性能，基于优化后的动态离心机试验方案，系统研究了可液化场地中微型斜桩系统的加速度、位移、超孔隙水压力、弯矩等响应特性；为对可液化场地微型斜桩系统的地震响应和抗震性状进行数值仿真及理论探索，应用多重剪切机构塑性模型和液化状态面，探讨了可反演地震液化侧向流动、大变形和超孔隙水压力骤升等特点的三维有效应力分析方法，并反演了土工离心机试验结果，进而进行了相互验证与对比分析，以及模拟分析了可液化场地的剪胀和有效应力路径变化规律，探究了微型斜桩系统的承载机理和桩土相互作用机制；提出了基于集对分析耦合理论的、适于可液化场地灾害评价和工程安全分析的不确定性分析方法。研究为可液化场地微型斜桩的抗震稳定性和安全性分析及抗震设计提供了科学基础和依据，成果在可液化场地土工抗震试验和数值分析及不确定性分析方面具有重要的应用前景。