Introduction to a performance-based design method for rocking shallow foundations in seismic zone

Keshab Sharma, Jia Bin, Lijun Deng

Dans les comptes rendus d’articles de la conférence: GeoCalgary 2022: 75th Canadian Geotechnical Conference

Session: W3

RÉSUMÉ: Cet article propose une méthodologie de conception sismique basée sur la performance (PBSD) pour la conception de fondations basculantes peu profondes pour des ponts ordinaires dans des sols cohésifs. Ce PBSD considère trois indicateurs de performance: la dérive maximale, la rotation de la semelle résiduelle et le tassement résiduel. Les équations empiriques du rapport de recentrage et du tassement résiduel obtenues à partir du programme d'essais sur le terrain des fondations basculantes ont été adoptées pour vérifier les performances en termes de dérive résiduelle et de tassement résiduel. Des corrélations empiriques pour obtenir la rigidité sécante, les rapports d'amortissement d'hystérésis, le taux de recentrage et le tassement résiduel ont été obtenues à partir des essais sur le terrain précédents. Les fondations peu profondes du pont Sanguinetti tel que construit, dans le comté de Sonora, en Californie, ont été remodelées pour des sols supposés cohésifs en Colombie-Britannique. On observe que les fondations du pont Sanguinetti peuvent être raisonnablement bien conçues en utilisant le PBSD tout en satisfaisant aux critères de performance pour une dérive maximale de 2%, une dérive résiduelle et un tassement résiduel. Les performances du pont redessiné ont été validées à l'aide d'analyses chronologiques non linéaires. Le modèle par éléments finis a été développé sur la plate-forme OpenSees, validé par rapport aux résultats des tests sur le terrain.

ABSTRACT: This paper proposes a performance-based seismic design (PBSD) methodology for design of rocking shallow foundations for ordinary bridges in cohesive soils. This PBSD considers three performance indicators: maximum drift, residual footing rotation and residual settlement. The empirical equations of re-centering ratio and residual settlement obtained from field testing program of rocking foundation were adopted to check the performance in terms of residual drift and residual settlement. Empirical correlations to obtain the secant stiffness, hysteresis damping ratios, re-centering ratio and residual settlement were obtained from preceding field tests. The shallow foundation of as-built Sanguinetti Bridge, Sonora County, California, was re-designed for assumed cohesive soil sites in British Columbia. It is observed that the foundations of Sanguinetti Bridge can be designed reasonably well using the PBSD while satisfying the performance criteria for 2% maximum drift, residual drift, and residual settlement. The performance of the re-designed bridge was further validated using nonlinear time history analyses. The finite element model was developed in OpenSees platform, validated against the field test results.

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