[发明专利]一种考虑土体液化的桩基抗震分析方法

权利要求书

1.一种考虑土体液化的桩基抗震分析方法，针对穿过可液化地基土的桩基，进行抗震稳定性分析，其特征在于，包括如下步骤：

步骤001.针对可液化地基土，采用等效线性代替动力非线性特性，进行一维自由可液化场地地震反应分析，获得可液化地基土液化时的剪应变时程γ，并对时间求一阶导数，获得可液化地基土液化时的剪应变率

步骤002.测定可液化地基土的有效围压σ_c，以及液化时的振动孔压u，并根据可液化地基土的有效围压σ_c和密实度，确定可液化地基土的液化难易程度参数α_u；同时，获得可液化地基土进入完全液化阶段的表现黏度η₀₁；

步骤003.根据如下所示的孔压触变性流体本构模型：

$\mathrm{\τ}=\[{\mathrm{\η}}_{01}+{\mathrm{\α}}_u\left(1-\frac{u}{{\mathrm{\σ}}_c}\right)\]\stackrel{\·}{\mathrm{\γ}}$

获得可液化地基土液化时作用于桩身的黏滞剪应力τ；

步骤004.根据可液化地基土液化时作用于桩身的黏滞剪应力τ，获得可液化地基土液化时作用其所接触桩身段的侧向荷载ΔP，同时，获得桩身的水平地震惯性力E；

步骤005.根据可液化地基土液化时作用其所接触桩身段的侧向荷载ΔP，与桩身的水平地震惯性力E的和，获得可液化地基土液化时作用其所接触桩身段的总侧向荷载P；

步骤006.根据可液化地基土液化时作用其所接触桩身段的总侧向荷载P，获得桩身弯矩和侧向位移，实现桩基抗震稳定性分析。

2.根据权利要求1所述一种考虑土体液化的桩基抗震分析方法，其特征在于：所述步骤002中，制备与可液化地基土具有相同密实度的可液化土体样本，并针对该可液化土体样本进行室内不排水循环三轴试验,获得该可液化土体样本初始液化后的剪应力τ₀和剪应变率计算该液化土体样本进入完全液化阶段的表现黏度即获得可液化地基土进入完全液化阶段的表现黏度η₀₁。

3.根据权利要求1所述一种考虑土体液化的桩基抗震分析方法，其特征在于：所述步骤004中，根据可液化地基土液化时作用于桩身的黏滞剪应力τ，通过如下模型：

$\mathrm{\Δ}P=2{\∫}_0^{\mathrm{\π}}\mathrm{\τ}\frac{d}{2}Lsin\mathrm{\θ}d\mathrm{\θ}$

获得可液化地基土液化时作用其所接触桩身段的侧向荷载ΔP，其中，d表示桩的直径，L表示与液化地基土接触的桩身长度，θ表示桩侧某点和桩身截面圆心的连线与过桩截面圆心任一直线所构成的夹角。

4.根据权利要求1所述一种考虑土体液化的桩基抗震分析方法，其特征在于，所述步骤004中，通过如下模型：

E＝α_hξG_Eα/g

获得桩身的水平地震惯性力E；其中，α_h表示地震荷载水平向加速度，ξ表示地震作用的效应折减系数，G_E表示桩基的重力，α表示地震惯性力动态分布系数，g表示重力加速度。