深水桥梁群桩基础抗震性能分析及振动台试验研究

本项目利用相似理论建立桥墩模型并对其正确性进行验证。对桥墩模型进行了水下振动台试验。基于辐射波浪理论，建立圆形桥墩附加动水压力半解析解计算方法；考虑高阶振型、几何非线性以及多介质耦合等非线性因素，探讨地震作用下，深水桥墩的目标位移与墩柱损伤状态、性能水平的关系；研究不同地震强度作用下深水桥墩的损伤、破坏过程。并进行深水桥梁-桩基础-水相互作用振动台试验研究，利用试验及数值模拟结果，建立适用于工程要求的、高效的、简便的深水桥梁群桩基础与水耦合体系抗震性能分析方法。开展桥梁工程结构全寿命抗震风险分析。对我国深水桥梁抗震性能设计、深水桥梁抗震规范的制定具有重要的参考价值。 2100433B

我国深水桥梁结构建设发展迅速。但深水桥梁群桩基础与水耦合体系抗震性能分析及振动台试验的研究很少，相关抗震设计规范不完善，急需在该方面展开深入研究。本项目基于辐射波浪理论，建立典型圆形桥墩附加动水压力半解析解计算方法；考虑高阶振型、几何非线性(P-△效应)以及多介质耦合等非线性因素，探讨地震作用下，深水桥墩的目标位移与墩柱损伤状态、性能水平的关系；揭示不同地震强度作用下深水桥墩的损伤及破坏机理。并进行深水桥梁-桩基础-水相互作用振动台试验研究，利用试验及数值模拟结果，建立适用于工程要求的、高效的、简便的深水桥梁群桩基础与水耦合体系抗震性能分析方法。对我国深水桥梁抗震性能设计、深水桥梁抗震规范的制定具有重要的参考价值。

本项目根据重大研究计划的总体目标，结合我国重大工程的实际需求，针对超大跨深水基础桥梁强震灾变过程及控制中的几个关键科学问题开展研究。通过试验及测试，构建了海洋土体本构模型，建立了深水条件下复杂工程场地多点多维地震动输入模型；以试验和数值模拟为手段，研究了深水对桥梁群桩基础抗震性能的影响，形成了相应的数值方法和试验技术；通过离心试验、非线性数值方法研究了土体对群桩基础的影响，建立了相应的简化计算方法；通过倒塌仿真分析，研究了超大跨度深水基础桥梁强震灾变过程，揭示了强震作用下超大跨度深水基础桥梁动力灾变的形成机理，提出结构损伤控制原理及相应的抗震结构体系；建立了适用于超大跨度深水基础桥梁多点多维地震反应的分析模型和方法。 2100433B

本项目根据重大研究计划的总体目标，结合我国重大工程的实际需求，针对超大跨深水基础桥梁强震灾变过程及控制中的几个关键科学问题开展研究。通过试验构建海洋土体本构模型，建立深水条件下复杂工程场地多点多维地震动输入模型；以试验和数值模拟为手段，研究深水对桥梁群桩基础抗震性能的影响，形成相应的数值方法和试验技术；通过离心试验、非线性数值方法研究土体对群桩基础的影响，建立相应的简化计算方法；通过倒塌仿真分析，研究超大跨度深水基础桥梁强震灾变过程，揭示强震作用下超大跨度深水基础桥梁动力灾变的形成机理，提出结构损伤控制原理及相应的抗震结构体系；最终，建立适用于超大跨度深水基础桥梁多点多维地震反应的分析模型和方法。本项目将提升超大跨深水基础桥梁抗震设计理论和方法的整体科学水平，为相关重大工程的实施建设提供科学支撑。

内容简介

本书结合作者多年来在该领域开展的研究工作，试图通过对深水桥梁基础冲刷方面的基础知识、研究进展以及工程实践等进行系统的介绍，以期读者能够较为全面地了解深水桥梁基础的冲刷问题，并希望本书有助于读者在掌握相关理论和已有成果的基础上开展新的研究和探索。本书第一章对深水桥梁群桩基础冲刷的基础知识和研究现状进行了介绍，由于冲刷研究涉及到多个学科，需要对冲刷分析涉及的水流、土体侵蚀以及桥梁基础特性进行了必要的了解；第二章至第五章主要针对群桩基础冲刷的机理和分析方法进行阐述，所涉及的物理模拟、理论分析和数值分析主要侧重于机理方面的研究；第六章至第八章则侧重于介绍冲刷对群桩基础承载性能的影响，分别从静力作用和动力响应等方面进行论述；第九章主要针对冲刷防护技术进行详细论述。 梁发云，男，1976年3月出生，博士，教授，博士生导师，现任同济大学教授，地下建筑与工程系副主任，岩土及地下工程教育部 重点实验室副主任。担任中国建筑学会地基基础分会理事、中国土木工程学会港口工程分会理事等。2100433B