變截面井筒式地下連續(xù)墻橋梁基礎(chǔ)水平承載特性研究.pdf

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1、變截面井筒式地下連續(xù)墻橋梁基礎(chǔ)水平承載特性研究計(jì)算方法研究2014級(jí)羅鑫碩士土木工程文華（教授）ClassifiedIndex:U443.1U.D.C:656.1SouthwestUniversityofScienceandTechnologyMasterDegreeThesisStudyonHorizontalBearingCharacteristicsoftheCaissonDiaphragmWallwithVariableCross-sectionasBridgeFoundationGrade:2014C

2、andidate:LuoXinAcademicDegreeAppliedfor:MasterSpeciality:CivilEngineeringSupervisor:WenHua(Professor)May.20,2017獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包含為獲得西南科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文

3、中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。簽名：日期：關(guān)于論文使用和授權(quán)的說(shuō)明本人完全了解西南科技大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留學(xué)位論文的復(fù)印件，允許該論文被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨荚撜撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。(保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定)簽名：導(dǎo)師簽名：日期：西南科技大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第I頁(yè)摘要地下連續(xù)墻基礎(chǔ)作為一種新型的橋梁基礎(chǔ)，具有良好的工程特性，在日本已有廣泛的應(yīng)用，雖然國(guó)內(nèi)應(yīng)用的工程實(shí)例極少，但是已得到大量學(xué)者的高度重視，尤其在井筒式地下連續(xù)墻

4、基礎(chǔ)的承載機(jī)理方面已取得豐碩的成果，但其施工成本偏高。變截面井筒式地連墻在井筒式地連墻的基礎(chǔ)上作出優(yōu)化和改進(jìn)，保持了良好的工程特性和經(jīng)濟(jì)性，具有巨大的工程應(yīng)用價(jià)值。目前，還未見(jiàn)變截面井筒式地連墻的報(bào)道，有關(guān)的應(yīng)用和研究才剛剛起步，因此，本文首先對(duì)變截面地連墻的室內(nèi)模型試驗(yàn)，定性的分析研究其水平荷載下的承載特性，再用FLAC3D進(jìn)行數(shù)值模擬，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)充和驗(yàn)證，并分別探討閉合段墻高和開(kāi)放段寬度對(duì)變截面地連墻的影響以及不同地質(zhì)狀況下變截面井筒式地連墻的水平承載特性，最后提出適用于計(jì)算變截面井筒式地連墻水平承載

5、力的方法，主要成果如下：（1）變截面地連墻的SHh?0曲線(xiàn)均呈緩變型，墻頂水平位移隨著墻頂荷載的增加而不斷增加，極限承載力取決于上部結(jié)構(gòu)所允許的水平位移。在基礎(chǔ)水平位移允許的范圍內(nèi)，變截面地連墻基礎(chǔ)具有良好的承載性能，在相同水平荷載作用下，群樁和地下連續(xù)墻基礎(chǔ)水平位移量的大小分別為S?S?S?S。閉合段墻高度越高，其水平位移量越h(1/3變連墻)h(群樁)h(1/2變連墻)h(井連墻)小，承載力也就越好。變截面井筒式地連墻繞墻身的某一點(diǎn)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，基礎(chǔ)呈整體傾斜破壞特性。（2）閉合段墻高越大，其基礎(chǔ)水平位移量越小

6、；相同水平位移時(shí)，閉合段墻高越大，其承受的墻頂荷載越大。閉合段高度越小的變截面地連墻，其墻內(nèi)側(cè)和外側(cè)摩阻力發(fā)揮的越充分。變截面地連墻墻身深度一定時(shí)，相同閉合段墻高情況下，同一荷載作用，開(kāi)放段墻寬越大，其基礎(chǔ)水平位移越??；相同水平位移時(shí)，開(kāi)放段墻寬越大，其承受的墻頂荷載越大。不同閉合段高度的變截面地連墻，墻側(cè)的土抗力分布規(guī)律基本相同，尤其是對(duì)前墻外側(cè)土體的橫向土抗力表現(xiàn)的更加明顯。（3）兩種典型地質(zhì)模型中，變截面地連墻的水平承載性狀受到土層強(qiáng)度參數(shù)的影響，尤其是對(duì)墻身內(nèi)外側(cè)的土抗力以及墻身內(nèi)外側(cè)摩阻力的影響。在地

7、質(zhì)模型一情況下，增加開(kāi)放段的寬度比增加閉合段高度更能有效的提高水平承載力；閉合段墻高的增加對(duì)于墻身內(nèi)側(cè)摩阻力的發(fā)揮有限，而開(kāi)放段墻寬的增加對(duì)內(nèi)摩擦力的發(fā)揮有較大的影響。在地質(zhì)模型二情況下，增加開(kāi)放段的寬度和增加閉合段高度都能有效的提高水平承載力；增加閉合段墻的西南科技大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第II頁(yè)高度并不利于墻身內(nèi)側(cè)摩阻力的發(fā)揮，而增加開(kāi)放段的寬度，其墻身內(nèi)側(cè)摩阻力發(fā)揮較為充分。（4）通過(guò)理論分析，提出了適合于變截面井筒式地下連續(xù)墻的水平承載力計(jì)算方法，并且將水平承載力計(jì)算方法與前述數(shù)值模擬結(jié)果相對(duì)比，經(jīng)過(guò)多組

8、試算對(duì)比分析，確定變截面井筒式地下連續(xù)墻的水平承載力近似計(jì)算方法中的安全系數(shù)的取值為K1?3,K2?3.5。關(guān)鍵詞：井筒式地下連續(xù)墻變截面井筒式地下連續(xù)墻群樁基礎(chǔ)室內(nèi)模型試驗(yàn)數(shù)值模擬水平承載性狀西南科技大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第III頁(yè)AbstractThecaissondiaphragmwallfoundationisanewtypeofbridgefoundation,anditha