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介绍

参照低承载能力，软土地基(土组IV，伊朗2800规范)没有显著的承载能力。考虑到基础、结构与基础周围土体的相互作用，支撑结构的实际受力性能相比刚性支撑结构有了很大的变化。往往不注意基础下的地面沉降或基础结构柔性的影响(Naeim, 2001)。同时在基础上对基于柔性结构的荷载不加审查的影响下，结构的刚度形式和支座的沉降量发生了变化;因此，为了改善在岩土工程参数方面的不良土壤质量，使结构和地震诱导的力量发挥适当的作用，土壤改良技术已经被考虑，由于技术的进步，开发了新的土壤改良方法每天都可以看到。常用的土壤改良方法包括:密度、排水、凝结、超载使用振动设备和就地加固(如石柱或沙土)、注浆和土工织物、化学稳定(阿卜杜拉希)等等。，2006）。将石柱施工作为经济型和兼容的方法，适用于改善宽松粒状土壤的底层土壤床，以减少沉降和增加承载力，降低液化潜力和加速陆地松动的固结。

石柱

石柱是在基础上增加承载力和降低土壤沉降的土壤改进方法之一，单一或一组柱状结构是在1970年使用的，格林伍德也指出了土壤柱子的改善程度，以增加石柱增加土壤的承载力取决于石材周围土壤（Greenwood，1970）所提供的柱直径，拥塞和压力的压力。在这种方法中，在岩土工程方面，使用具有限定直径，深度和距离彼此的井的岩土工程，并用砾石或鹅卵石填充它们，并在底部地填充它们进行密集的垂直柱。图1显示了如何实现石柱（Gatmiri等等。，1978）。

图1：石柱的实施 点击这里查看图

在表格1中。本文简要收集了近年来最重要的研究，包括在这方面的假设和研究技术。

表1：近年来石柱上的研究方法（Vaseghi Mogan和Negahdar，2014） 点击这里查看表格

颗粒状物质以层状的形式被倾倒在由特殊的振动装置钻出的井中，而它们的密度增加了。石柱采用细土(粉土和粘土)、疏松砂土。石柱设计荷载一般在20至50荷载左右。将石柱作为改良土壤的一种选择的目的如下:

1. 提高承载能力，减少大面积受载区域的沉降。
2. 石柱的承载力很好。
3. 石头是经济改善的方法
4. 使用淤泥和粘土土壤中的石柱具有良好的压缩性和地面剪切强度，通常为15至50kN / m²增加（Mylonakis.等等。，2000）。如果剪切力，在图2中，例如土壤中的地震剪切力效应，产生角剪应变γ。如果我们使用石柱，假设土壤和石柱的角度等于（石柱硬度为周围土壤的2至5倍）。在这种情况下，使用我们可以写的力的平衡

鉴于土壤和石头γ相等，因此

其中AC和分别代表了土壤和石柱的水平面积，以及GC＆GS是石柱的土壤剪切模量和剪切模量（Abdullahi等等。，2006）。

图2：使用石柱增加基础下的土壤剪切强度 点击这里查看图

土壤层的引入

选择土层中最重要的部分是其动态时段，其对应于在土壤非线性之后的自由场分析中的现场第一模式的频率;因此，根据伊朗的2800码，土壤类型是位于岩石床上的粘土土，象征性地显示在图3中。在土壤层的动态周期远离结构时期的情况下，除主要结构之外的结构的相互作用通常说明对非线性响应的影响降低（FHWA / RD，1983）。

图3：土壤剖面 点击这里查看图

运动方程

用于结构的动态分析的常见方法是，地面在指定的网站上的自由运动，然后施加结构 - 基础运动被认为是刚性（E.Bowles等等。，1997）.

如果结构建在加固的软土上，在地震中，下垫土层的非线性行为及土体与结构的相互作用现象，与刚性基础结构的响应有很大的不同，它受地面自由场运动的影响。换句话说，如果地基下的土床承载力，加上实施的石柱组要修改100%，就像处理土的类型I到类型III(2800代码)。否则，土的非线性行为也是有效的，将在计算中考虑。

图4：单独的子结构简化（Gatmiri等等。，2003)。 点击这里查看图

基于不同部位进行的研究人员的研究人员调查表明现场土壤非线性行为结构和土壤结构相互作用现象，尽管阻尼增加，但也导致施加增加的地震力建造。在解决土壤结构相互作用问题的可用方法中，可以指出一些技术，如工程简单解决方案，直接方法，混合方法和基础设施方法。

在早期的方法中，土壤结构相互作用问题已在更容易问题的集中划分，然后使用总力效应的原理将结果组合在一起。

在基础设施故障的方法中，假设在基础设施的共同边界中发生土壤结构相互作用，与土壤的土壤或石柱组的基础的接触面积。

由于石柱，表面会根据列的数量和布局而改变。击穿如图4所示（Gatmiri等等。，2003)。

如下图所示，基础设施运动的等式可以用以下矩阵形式写入

对谐波施加的刺激，与频率、负载和位移矢量可以组成如下

当{Q}和{u}混合力和位移矢量为ω时。因此，每个频率的运动方程为

土-结构相互作用系统的运动方程可分离为

和指数I，II和III与三个基础设施相关，并且分别与自由度有关的指数，并且还与土壤结构边界的可用节点相对应，并除去上清结构部分（ethezad等等。，2005）。

免费实地响应问题

为了解决现场响应问题，有必要建立模型并求解特征值¹问题。在与波相关的计算中，根据每一层的特征计算出的子矩阵的体积来形成特征值方程。

Voss根据具有水平层的场地模型和线性变换的假设，在每一层内，将系统在频域中的变形写成特征值问题。本征值问题可分为两个不同的代数本征值问题，一个是瑞利波运动的本征值问题，另一个是洛夫波运动的本征值问题。

利用土壤分解，瑞利波运动的特征值方程可以写成以下矩阵形式

基础结构的分解方法，SSI的运动方程，包括阻抗矩阵(X_FF.)，如式8(。该方法只计算边界节点的阻抗矩阵。

通过计算轻微的动态矩阵来计算阻抗矩阵的每个频率分析的形式。在三维问题中，降低了在边界层中寻找对负载水平分层系统的答案的平滑动态矩阵估计问题的问题。

B.解决阻抗

除去的结构特征和土壤包括矩阵CSS，CSI和CII的元素，使用运动方程计算矩阵中的系数和计算。

结构分析

用标准有限元模型去除结构和土壤，然后计算动力特性(休斯等等。，1974)。

运动方程

在动态土结构系统稳定刺激的情况下，所选择的离散频率谐波形式的公式（8）并溶解。在谐波激励结果的情况下，加速代表系统复杂谐波响应的转换函数，以输入控制点的谐波运动（Balaam等等。，1977）。

分别用离散傅里叶变换分析了地震等瞬态运动。利用这些技术，在N个不同的点上指定基本的输入运动，周期T均匀分布，最后加上以下的结果

土-结构动力相互作用分析及结果

通过考虑土体的非线性有效行为，对不同结构组合、场地和地震环境进行了土-结构动力相互作用分析。

土-结构的相对刚度对结构响应的影响

通过量化参数1 /σ=，响应幅度的结构变化可以归因于土壤对结构的相对硬度。^H/ (V_S.当h, V_S.和T的定义如下(Maleki等等。，2010）。

响应于1/5中的结构响应的较高放大率/_一世，等于0.5恰好与位于现场IV的结构类型有关，传入的动量水平约为0.25，在重力的加速度下，对最低放大结构响应1.05（1 /_一世）发生在大约0.1的情况下，与现场框架的结构强度有关II型，引力的加速度约为0.05。高水平的变焦范围与IV型的支撑类型相关。

振动强度地震对结构应答的影响

由于阻尼效应和非线性行为，取决于底层土壤结构的剪切应变，加速输入水平可能对结构反应的响应产生显着影响（ethezad等等。，2005）。通过增加输入加速来降低部位的硬度。降低网站的硬度，以及输入运动的频率内容，它通常影响结构响应（ethezad等等。，2005）。

B - 1。在基础下的柔度方面，为石柱组和单独考虑土使阻尼比土-结构体系。

B-2.在比较Tabas，Nanghan和El Centro Arceach Response Spectrum，和El Centro，Nanghan，包括与刚性柱的土壤结构相互作用

B- 2.1。在0.4期间

B- 2.2。在0.5等，2014年）。

B-2.3范围内1

B-3与地震后响应频谱，纳克汉和阿尔森特，包括SSI，反射光谱分别在2800码周期中分别在小于0.2,0.3和0.5秒的2800码周期内进行土壤类型II，III和IV的范围。看过，存在显着差异;但是，在大于0.5秒的时间内，反射谱，关于良好覆盖范围的规定，包括SSI响应谱（Samadian等等。，2004）。

B- 4.关于土壤结构。土壤的类型是非常重要的相互作用问题，土壤中的剪切波速度较小，土壤结构相互作用分析的效果将更多。因此，图5确认了上述问题。

图5：石柱集团的哑光基础 点击这里查看图

最近关于石柱组的研究安装在软土制品中，表明，由于柱剪切的相互作用总体故障，可能是锥形和失效的形式，如图6所示（赤毛等等。，2013)。

图6:在石柱中形成的剪切部分(Ghaffarpour等人，2014)。 点击这里查看图

参考土壤结构相互作用对响应光谱的影响，提倡作为ATC标准，增加了一些关系，以考虑到土壤结构的相互作用（基于土壤结构的动态性质）来说2800的代码或考虑土壤结构相互作用谱，包括要校正的设计响应光谱。图7符号表示结构在石柱组上进行。

图7：在一组石柱上进行的结构视图 点击这里查看图

结论:

结果获得了分析的石柱等各种参数，如柱的数量，基础宽度，柱之间的距离，石柱材料的弹性模量比与土壤弹性模量，泊松比岩石和土壤材料最终，用石柱增强的行为的柱长代表了幅度变化的效果，即土壤和石柱不同条件的幅度变化的范围有不同的影响（Tabrsaz等等。，2010）。

1. 降低石柱组结构领域的砂土密度，并且由于支撑件静态和动态沉降的差异，土壤结构相互作用效应将增加。
2. 涉及导致基础的水平和摇摆运动的土壤结构相互作用的主要机制。如果由石柱沉降（靠背）差异引起的剪切力和弯曲力矩，则在结构自下而上的土壤结构相互作用的影响下降。
3. 结果表明，相邻结构对衰减和频率几乎没有影响，如软土型（IV）的情况下，形成相邻结构的功能行为。
4. 石柱中颗粒材料中摩擦角的增加，导致强度升高，降低了石柱中的沉降。结果还表明，中间深度发生了最大的压力。值得一提的是，在将来可以研究的专题层中的石柱最佳长度的影响，以及进一步的研究是分析或数值方法。

在经济上，新经验表明，如果有一个合适的轴承层，深度为6到10米，则实施石柱是经济的。然而，通常，长度超过10米的石柱的实施不是经济，并且他们的满足也很困难，尽管在美国，欧洲已经实施了21米石柱。通常，石柱用于其未润湿的剪切强度小于7kN / m的土壤中²．另外，重要的是，在含有机质的敏感土壤中，由于高压缩性，石柱可能会遇到与土壤侧向支撑有关的逆膨胀。

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