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1、超長樁承載機理研究及沉降計算分析Analysisofbearingbehaviormechanismandsettlementcalculationofsuper-longpiles一級學科：土木工程學科專業(yè)：巖土工程研究生：王琦指導教師：鄭剛教授天津大學建筑工程學院二零一零年十一月萬方數據萬方數據獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得天津大學或其他教育機構的學位或證
2、書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學位論文作者簽名：簽字日期：年月日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解天津大學有關保留、使用學位論文的規(guī)定。特授權天津大學可以將學位論文的全部或部分內容編入有關數據庫進行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學校向國家有關部門或機構送交論文的復印件和磁盤。（保密的學位論文在解密后適用本授權說明）學位論文作者簽名：導師簽名：簽字日期：年月日簽字日期：年月日萬方數據萬方數據摘
3、要隨著高層、超高層建筑和大跨度橋梁的建設，長樁和超長樁得到了較為廣泛的應用。但是超長樁的理論研究卻相對薄弱。根據樁基現場試驗實測資料反演有限元計算參數，通過有限元數值模擬得到不同樁長單樁側摩阻力和樁端阻力在工作荷載以及極限荷載下的發(fā)揮性狀?？偨Y出不同樁長單樁荷載—沉降曲線、樁側摩阻力分布形式、端阻比隨樁長變化的發(fā)揮情況。運用有限元數值模擬，通過對固定樁徑條件下超長樁變化樁長情況下承載力進行分析，得出了超長樁確實存在有效樁長問題。并對比分析了不同土質條件對超長樁有效樁長的影響。實測資料表明，工作荷載作用下超
4、長樁樁身上部側摩阻力首先發(fā)揮出來，樁身側摩阻力分布更接近于兩段或三段線性分布。現行規(guī)范仍然采用基于Mindlin的Geddes應力解的傳統(tǒng)形式側摩阻力分布模式，即假定超長樁樁側摩阻力沿深度呈矩形分布和三角形分布的組合，計算樁側摩阻力在土中產生的附加應力。本文通過對Geddes應力解的疊加，推導出兩段和三段線性組合的側摩阻力分布模式下地基附加應力解析解。本文建議的側摩阻力分布模式與Geddes側摩阻力分布模式的對比分析表明，對于樁數較少的超長樁樁群，Geddes側摩阻力分布模式得到的樁端以下樁間的豎向附加應
5、力明顯大于本文建議側摩阻力分布模式的結果，導致Geddes側摩阻力分布模式得到的群樁沉降比大于本文建議的側摩阻力分布模式計算的沉降比，Geddes側摩阻力分布模式夸大了群樁內部各樁的相互作用。對于大面積分布的密集群樁，兩種側摩阻力分布模式得到的群樁樁端以下豎向附加應力差別較小。實例計算表明，其他條件相同時，本文建議的側摩阻力分布模式計算得到的沉降值與實測值更為接近。關鍵詞：超長樁側摩阻力分布模式地基附加應力沉降計算ABAQUS萬方數據萬方數據ABSTRACTSuper-longpilesarewidely
6、usedwiththeconstructionofhigh-risedbuildingsandlargespanbridges,howevertheresearchandtheoryofsuper-longpilesisfallbehinditsapplications.FEMparametersisrequiredfromFEMsimulatingthein-situdata,andtheworkingmodesoftheshaftresistanceandtipresistanceunderthewo
7、rkingloadandtheultimateloadwasalsoobtainedfromtheFEMsimulating.SomeconclusioncanbesummarizedfromQs?curves,distributionmodeofshaftresistanceandratiooftipresistancefromloadonpiletop.ItisthefactthattheeffectivelengthcanbeusedinSuper-longpilesfromanalyzingthe
8、bearingcapacityofdifferentlengthofpileshavingthesamediameterwithFEMMethod.SoilconditionscaninfluenceontheeffectivelengthofSuper-longpiles.Measureddatashowsthat:thefrictionontheupperpartofsuper-longpilesshaftresistan
