2009年--港航外文翻译--码头岸壁后侧群桩横向位移的振动台模型试验（译文）

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1、 中文 9500 汉字， 6500 汉字， 3.3 万英文字符 出处： Motamed R, Towhata I. Shaking Table Model Tests on Pile Groups behind Quay Walls Subjected to Lateral SpreadingJ. Journal of Geotechnical & Geoenvironmental Engineering, 2009, 136(3):477-489. 码头岸壁后侧群桩横向位移的振动台模型试验 Ramin Motamed and Ikuo Towhata 摘要 本文介绍了一组板桩码头岸壁背侧 3

2、 3 群桩的振动台模型试验实验结果，其主要 目的是了解液化引起的地面大变形的机制，以及当群桩受到的侧向土体位移的作用时的 特性。 板桩码头的岸壁是触发液化引起回填土大变形的原因，还有一项研究针对几个 参数如如 土壤密度，加入的震动的振幅和频率和桩尖的强度对上层建筑物在土壤上的横 移幅度以及液化土的最大横向力的影响。此外，还对群桩内的最大侧向力的分布进行了 深入的研究，结果发现，受力取决于群桩中个别桩的位置。为了估计每根桩对总侧向力 的作用，引入了一个新的两维参数 作用指数，同时对每根桩规定了取值范围。最后 的结论是：土壤的位移和速度是群桩中横向力的分布作用最大的参数，而这两个参数很 大程度上取

3、决于地面的结构的几何形状。 关键词 ： 液化引起的地面位移；群桩；码头岸壁 背景 疏松沙地面上的桩基础在近海结构附近或倾斜的地面上很容易由于大范围的液化 而受到广泛地面位移的影响。有几个例子相关的例子在相关的文献中被报道过： 1964 年的新泻县地震， 1983 年日本海中部地震与 1995 年的神户地震（滨田等， 1986；滨田 等， 1996； Tokimatsu 与朝霞， 1998；松井和小田， 1996； Tokimatsu 等， 1996 年）。 桩基础的重大损坏强调了动载即液化土层的流动引起的侧向力的重要性。因此，对桩基 础 受侧向土位移作用后的特性的正确理解应该集中于岩土工程。虽

4、然对桩基础在干燥的 土壤的动态特性的研究已经很全面，但在大规模的液化土流动中的受力特性却没被充分 了解。 McVay 等人（ 1998）对 2 组群桩（ 3 3， 7 3）进行了离心机实验，发现只有桩 基行的位置对群桩横向阻力的影响会随着群桩的尺寸改变而改变，而桩基行本身并不会 随之改变。此外，实验还表明，群桩的第一行桩承受了最大的横向荷载，并且在每行中 中间位置的桩受到的横向荷载相对于其他桩要小些。同样的，木村等人（ 2002）在离心 模型试验中也得出了类 似的结论。他们的研究结果表明，越往滑动的地基滑动方向移动， 横向荷载的百分比在下降，但是最后面的桩（第四排桩）却不适于这种规律，它要比第

5、 三排承受更大的单向荷载。类似的结论，罗林等人（ 2005）也通过群桩的实地测试得出 了。时松和铃木等人（ 2004）进行了几个大型的群桩振动台试验，并着重研究 “ 土 桩 结构 ” 之间的影响规律，但是，液化土的横向力却超出了范围。罗林斯等人（ 2005） 用爆炸的方式来引起土基液化。他们的研究结果显示第一排桩相对于中间和尾部的桩承 受了更多的荷载。阿什福德等人（ 2006）在日本进行了实际尺寸的群桩和码头岸壁在爆 炸引起的横向土体流动中的状态实验，从实验中得出了一个结论。他们的文章中写到： 在第 4 组群桩和第 9 组群桩中，最接近岸壁的后排桩承受了比前排桩还大的弯矩，此外， 佐藤（ 19

6、97）对重力式码头岸壁和一组 2 3 的群桩进行了离心模型试验，发现码头附 近的桩比较容易受到更大的损害，而且损害远远比那些远离岸壁的桩大。 近日，一个完整的大型振动台试验在的地震国防研究中心进行了。试验中建造了一 个 2 3 群桩和板桩码头模型，其中群桩是处于砂土液化引起的横向流动中。这个完整 的大型振动台试验的详细信息可参考 Motamed（ 2009）以及田端等人（ 2007）在日本文 部科学省和防灾科学技术研究所发布的数据信息。虽然桩在倾斜地面和水平地面通过离 图 1 不设桩帽的 3 3 群桩和板桩岸壁模型平面图和剖视图（实验 23） 心机，大型振动台，现场测试已进行了多次实验，但是很少有研究进行群桩位于海滨结 构背侧的模型试验。因此，本文的目的是研究一组在板桩码头岸壁背侧的 3 3 群桩在 砂土液化引起的侧向流动中的规律。 1-g 型振动台模型试验主要目的是：大范围的板桩 码头的变形引起液化地面的流