堆載作用下既有橋梁群樁基礎(chǔ)承載特性分析

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1、萬方數(shù)據(jù)國內(nèi)圖書分類號：U213．1國際圖書分類號：624西南交通大學(xué)研究生學(xué)位論文密級：公開年級：姓名：申請學(xué)位級別：專業(yè)：指導(dǎo)老師：二零一五年五月一令一丑，平丑月萬方數(shù)據(jù)ClassifiedIndex：U213．1U．D．C：624SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisIUlIIIIIIlUIIIIIIIIIMIHIY2816668ANALYSISOFTHEBEA剛GCAPACITYOFTHEEXISTINGBRIDGESPILE—GROU田FOUNDATIONUNDERTHESURCHARGELOADGrade：2012Candi

2、date：ZhangLicaiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ArchitecturalandCivilEngineeringSupervisor：Prof．SuQian萬方數(shù)據(jù)西南交通大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)西南交通大學(xué)可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)印手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于1．保密口，在年解密后適

3、用本授權(quán)書；2．不保密∥使用本授權(quán)書。(請?jiān)谝陨戏娇騼?nèi)打“v”)學(xué)位論文作者簽名：琴篇缸愛才指導(dǎo)老師簽名：日期：20m5、憚日期：--砂o／,f．、(^．，y萬方數(shù)據(jù)西南交通大學(xué)碩士學(xué)位論文主要工作(貢獻(xiàn))聲明本人在學(xué)位論文中所做的主要工作或貢獻(xiàn)如下：本文以堆載狀態(tài)下既有橋梁群樁基礎(chǔ)為研究對象，由彈性理論推導(dǎo)出不同堆載等級、堆載距離下樁基承載力的理論計(jì)算公式；與理論計(jì)算相對應(yīng)，建立三維有限元模型，分析了隨著堆載等級及距離變化單樁及群樁樁基承載力及變形的發(fā)展規(guī)律；在此基礎(chǔ)上，建立了群樁基礎(chǔ)三維有限元固結(jié)分析模型，研究了樁基沉降及內(nèi)力隨時(shí)間的變化規(guī)律，并與現(xiàn)場沉降實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比分析，驗(yàn)證

4、了理論分析和數(shù)值計(jì)算結(jié)果的正確性。本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究工作所得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均己在文中作了明確說明。本人完全了解違反上述聲明所引起的一切法律責(zé)任將由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：黝日期：協(xié)-S,tq-萬方數(shù)據(jù)西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第1頁摘要隨著我國鐵路、公路建設(shè)規(guī)模的持續(xù)發(fā)展，鐵路、公路橋梁的總里程不斷增加，但由于施工條件和環(huán)境等各種因素的限制，經(jīng)常會出現(xiàn)天然沖填土及施工中的棄方填土在橋下樁基周圍大面積堆積的情況。堆填土荷載作用的結(jié)

5、果主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面，一方面使樁周土產(chǎn)生水平位移，引起橋梁樁基產(chǎn)生彎曲變形，從而造成上部結(jié)構(gòu)偏移甚至無法正常運(yùn)營；另一方面使樁周土體進(jìn)一步固結(jié)，土體與樁身發(fā)生相對位移，樁周產(chǎn)生較大的負(fù)摩阻力，進(jìn)而降低樁基的承載力并產(chǎn)生不均勻沉降?？梢钥闯?，堆載作用對橋梁樁基礎(chǔ)承載力及變形產(chǎn)生的不利影響對鐵路運(yùn)輸及人民生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅，因此考察堆載作用下既有橋梁群樁基礎(chǔ)承載特性及變形規(guī)律，評價(jià)其是否滿足設(shè)計(jì)承載力及變形的要求是十分必要。本文在總結(jié)國內(nèi)外近年來偏載作用對橋梁樁基承載特性的影響分析的基礎(chǔ)上，由彈性理論推導(dǎo)出了在不同堆載等級、堆載距離下樁基承載力的理論計(jì)算公式；與理論計(jì)算相對應(yīng)，建立

6、了三維有限元模型，分析了隨著堆載等級及距離變化單樁和群樁樁基承載力及變形的發(fā)展規(guī)律；在此基礎(chǔ)上，建立了群樁基礎(chǔ)三維有限元固結(jié)分析模型，研究了樁基沉降及內(nèi)力隨時(shí)間的變化規(guī)律，并與現(xiàn)場橋梁樁基礎(chǔ)沉降實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比分析，驗(yàn)證了理論分析和數(shù)值計(jì)算的正確性。本文的主要研究成果如下：(1)調(diào)研了堆載作用下橋梁樁基礎(chǔ)承載特性及變形的理論計(jì)算及分析方法，介紹了堆載作用下樁基受力特性及其復(fù)雜性，為本文的研究奠定了理論基礎(chǔ)。(2)基于彈性理論中半無限空間表面上作用一豎向集中力F時(shí)，半空間內(nèi)任一點(diǎn)的應(yīng)力和位移的彈性力學(xué)解，針對應(yīng)力及位移問題求解的復(fù)雜性，借助Matlab編程構(gòu)建了相應(yīng)的計(jì)算程序，推導(dǎo)出堆載

7、狀態(tài)下樁周土任一點(diǎn)的應(yīng)力和位移，從而推導(dǎo)出任意堆載等級、堆載距離下單樁基礎(chǔ)承載力的解析解；根據(jù)理論計(jì)算模型，建立了三維數(shù)值計(jì)算模型，研究了隨堆載等級及距離變化，單樁及群樁基礎(chǔ)的承載力及群樁效應(yīng)系數(shù)的發(fā)展規(guī)律，與理論計(jì)算進(jìn)行了對比分析，提出了不同堆載距離對應(yīng)的安全堆載等級的計(jì)算公式。(3)以大麗線深厚軟土區(qū)大區(qū)域堆載導(dǎo)致橋梁梅花樁群基礎(chǔ)病害典型工點(diǎn)為背景，建立了梅花樁群基礎(chǔ)三維有限元固結(jié)模型，研究了全堆載作用下群樁基礎(chǔ)的沉降及受力特性