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摘要
为研究水平竖向双向地震作用对倾斜液化场地桩-土-结构体系地震响应的影响，本文基于Biot多孔介质理论，将饱和砂土模拟为固液完全耦合的两相介质，采用多屈服面塑性本构模型模拟饱和砂土的地震反应，在OpenSees软件中建立了可液化倾斜场地-桩基-桥梁结构体系有限元模型，并与已经完成的液化倾斜场地-群桩基础-上部结构体系大型振动台试验结果进行对比，验证了数值模型的可靠性。在此基础上，建立了典型液化倾斜场地-桩基-桥梁结构体系的数值模型，探讨了水平单向和水平竖向双向地震作用下体系的地震响应规律。结果表明：相比水平单一方向地震输入，水平竖向地震耦合作用时，可液化土的孔隙水压力震荡强烈，可液化层土体的侧向永久位移明显增加，尤其是在饱和砂土中上层的位置。水平竖向双向地震作用下，桩的破坏更显著且易损伤位置增多，桩基峰值曲率最大可增加1.3倍，可液化层中部的桩身侧向位移增加约0.3倍。此外，增加桩的配筋率，可以有效遏制土体侧向位移从而降低桩的破坏程度。竖向地震作用增大了上部结构的惯性效应，使得桥墩墩底峰值曲率增大约1倍，加剧了桥墩墩底的损伤程度。因此，对建立在液化倾斜场地中桩基础的抗震设计应考虑竖向地震作用带来的影响。
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