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《超長(zhǎng)樁荷載傳遞及傾斜荷載下樁-土數(shù)值模擬分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、上海大學(xué)碩士學(xué)位論文超長(zhǎng)樁荷載傳遞及傾斜荷載下樁-土數(shù)值模擬分析姓名：尹武先申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：巖土工程指導(dǎo)教師：姚文娟20090120上海大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，高層建筑大量涌現(xiàn)，超長(zhǎng)樁被廣泛應(yīng)用于承受上部結(jié)構(gòu)自重，控制基礎(chǔ)沉降，但因其樁側(cè)及樁端土體承載力的發(fā)揮性狀以及樁土相互作用情況都極為復(fù)雜，使超長(zhǎng)樁理論遠(yuǎn)落后于實(shí)踐，因此對(duì)其承載機(jī)理進(jìn)行研究顯得極為重要。另一方面，大型港口和大跨度橋梁工程建設(shè)中，超長(zhǎng)樁被廣泛應(yīng)用于承受高填土側(cè)土壓力、水流和波浪沖刷力、震動(dòng)力、船舶撞擊力以及車輛荷載的制動(dòng)力。該類工程中超長(zhǎng)樁樁土相互作用屬于典型的水
2、平、豎向荷載耦合作用。目前橫一豎荷載耦合的樁一土相互作用研究文獻(xiàn)較少，而僅有的研究主要集中在單層土中的中短樁；對(duì)于橫一豎荷載耦合作用的超長(zhǎng)樁卻鮮為報(bào)道。鑒于此，本文首先基于超長(zhǎng)樁的大量試驗(yàn)資料建立了考慮側(cè)土軟化的荷載傳遞模型并對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證，然后利用通用有限元軟件ABAQUS模擬了橫一豎向耦合荷載作用下超長(zhǎng)單樁及群樁，對(duì)成層土與樁的相互作用進(jìn)行了計(jì)算分析和參數(shù)化研究。在此基礎(chǔ)上，對(duì)單排斜樁和群樁結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，具體研究如下：l、本文基于超長(zhǎng)樁大量試驗(yàn)資料，對(duì)傳統(tǒng)的荷載傳遞模型進(jìn)行改進(jìn)，建立與超長(zhǎng)樁側(cè)土工作性狀相適應(yīng)的彈性．軟化．穩(wěn)定三階段荷載傳遞模型，樁端采
3、用雙曲線荷載傳遞模型模擬土的非線性變形特性，并引入混凝土的Ruseh模型用于考慮高水平荷載作用下超長(zhǎng)樁樁身混凝土的彈塑性性狀，從而建立了與超長(zhǎng)樁工作性狀相適應(yīng)的層狀地基中超長(zhǎng)樁荷載傳遞分析方法，并將荷載傳遞法計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、有限元計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。2、研究橫一豎向耦合荷載作用下超長(zhǎng)單樁樁土相互作用，重點(diǎn)討論了橫向荷載以及豎向荷載對(duì)樁基豎向承載力、橫向承載力以及土體豎向側(cè)摩阻力、土體水平抗力的影響。研究表明橫向荷載的存在對(duì)超長(zhǎng)樁基礎(chǔ)的軸力、側(cè)摩阻力、樁身彎矩有較大影響，且影響區(qū)域都集中在樁身較淺部區(qū)域。樁端土與樁周土的模量比如對(duì)超長(zhǎng)樁基礎(chǔ)承載力的發(fā)揮有較
4、大作用，隨著K知的增大，在高水平荷載作用下超長(zhǎng)樁基礎(chǔ)逐漸由摩擦樁向端承樁過渡。3、對(duì)橫一豎向耦合荷載作用下單排樁的承臺(tái)一樁一土體系的彎矩、軸力和橫向土體抗力進(jìn)行了三維數(shù)值分析，就超長(zhǎng)樁樁頂水平位移過大，承載力不足的缺V上海大學(xué)碩士學(xué)位論文陷，對(duì)超長(zhǎng)樁上部進(jìn)行套管加固研究。研究表明，橫．豎向耦合荷載共同作用的單排雙樁結(jié)構(gòu)中，前后兩樁的軸力、彎矩、側(cè)摩阻力存在較大差異。套管對(duì)淺部樁身的加固能較有效降低樁頂?shù)乃轿灰疲⒛苁箿\部土體水平抗力、側(cè)摩阻力向更深部傳遞。4、對(duì)橫一豎向耦合荷載作用下傾斜樁一土一承臺(tái)體系進(jìn)行了數(shù)值模擬研究，參數(shù)敏感性分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，并結(jié)合
5、洋山深水港工程實(shí)例對(duì)橫一豎向耦合荷載作用下的斜頂板樁碼頭結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析和驗(yàn)證。通過對(duì)洋山深水港二期的斜頂板樁承臺(tái)結(jié)構(gòu)非線性有限元模擬計(jì)算結(jié)果和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比研究表明，本文的數(shù)值模型具有較好的可信度?？捎糜趯?shí)際工程中的結(jié)構(gòu)的局部受力進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。當(dāng)斜頂樁板樁承臺(tái)結(jié)構(gòu)同時(shí)受高填土側(cè)土壓力和豎向荷載共同作用時(shí)，豎向荷載的變化對(duì)結(jié)構(gòu)水平承載力影響顯著。5、對(duì)橫．豎向耦合荷載作用下超長(zhǎng)群樁不同布樁形式進(jìn)行分析，對(duì)兩種布樁形式下的彎矩、軸力、樁頂水平力的分布和變化進(jìn)行了深入研究。在相同橫．豎向耦合外荷載的作用下的群樁基礎(chǔ)，圓形布樁比方形布樁的水平和豎向位移均小，且圓形布樁
6、樁身彎矩、土體水平抗力相對(duì)更小，各樁軸力分布更均勻，更有利于超長(zhǎng)群樁基礎(chǔ)承載力的發(fā)揮。6、對(duì)超長(zhǎng)單排傾斜樁基礎(chǔ)和群樁基礎(chǔ)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)：(1)通過特定橫．豎向耦合荷載作用下不同傾斜角的超長(zhǎng)樁基礎(chǔ)分析，得到相應(yīng)的水平和豎向位移，并綜合考慮實(shí)際因素獲得該結(jié)構(gòu)的最優(yōu)傾斜角；(2)對(duì)群樁承臺(tái)結(jié)構(gòu)兩種不同的布樁方式在相同樁頂耦合荷載作用下承臺(tái)水平、豎向位移對(duì)比分析以及群樁中各樁的彎矩、軸力、土體水平抗力進(jìn)行了深入分析對(duì)比，得到群樁最優(yōu)的布置形式。關(guān)鍵詞：超長(zhǎng)樁；側(cè)土軟化；荷載傳遞模型；橫．豎向耦合荷載；樁土相互作用；傾斜樁一土一承臺(tái)：成層土；群樁Ⅵ上海大學(xué)碩士學(xué)位論文
7、ABSTRACTSupper-longpileandpilegroupfoundationsareextensivelyusedtosupportvariousstructuresandcontroltheverticaldisplacementoffoundationsinsoftsoil，butthetheoreticalresearchfalIsfarbehindtheengineeringpracticeofsuper-longpileduetothecomplexpile-soilinteraction．Thus，itisbadlyurgenttos
8、tudythebearingcapac
