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《水平荷載下樁與斜坡土體相互作用機(jī)理的試驗研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、長江科學(xué)院碩士學(xué)位論文水平荷載下樁與斜坡土體相互作用機(jī)理的試驗研究姓名:鄧凡申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):巖土工程指導(dǎo)教師:文松霖20090601摘要近年來,隨著工程建設(shè)事業(yè)的發(fā)展,樁基礎(chǔ)越來越廣泛地應(yīng)用于各個領(lǐng)域。在某些情況下,樁基礎(chǔ)不得不設(shè)置在斜坡上,比如南水北調(diào)中線工程的建設(shè)中,跨渠建筑物的樁基就多設(shè)置在兩側(cè)的渠坡上。而斜坡上樁的工作性狀與平地上的樁有所不同,過去樁土相互作用的研究都主要針對樁處于平地上的情況,因此,有必要通過試驗研究、數(shù)值模擬等手段,研究在水平荷載的作用下,樁與斜坡土體之間的相互作用機(jī)理。本文分析總結(jié)了國內(nèi)外在相近課題的研究成果與進(jìn)展,從室內(nèi)模
2、型試驗和有限元方法入手,研究了在水平荷載作用下斜坡上樁的工作性狀及樁前場地土的位移變化等特征,得到了如下的結(jié)論:(1)在水平荷載作用下,樁處在斜坡上時的工作性狀與樁處在平地上時的工作性狀有所不同,表現(xiàn)為在相同的沿坡面方向水平荷載作用下,樁處在斜坡上時的樁頂水平位移比樁處在平地上時的大,且承載力相對較小,即樁處在斜坡上時的抗水平變形能力要比處在平地上時的弱,樁處在斜坡上時不利于承受水平荷載;(2)樁周土的力學(xué)性質(zhì)影響著樁體承受水平荷載的能力,尤其是斜坡表層樁周土體的特性對樁的水平承載力影響較大,因此改善斜坡表層土體的受力特性可以提高樁的水平承載力;(3)對于設(shè)置在
3、斜坡上的樁,樁型(摩擦樁與端承樁)的不同,對水平承載力的大小有一定的影響,試驗結(jié)果表明端承樁的水平承載力較大;(4)運用有限元軟件ABAQUS對模型試驗進(jìn)行模擬,研究了水平荷載下樁與斜坡土體的相互作用,得到與模型試驗相近的結(jié)論。關(guān)鍵詞:樁,斜坡,水平荷載,樁土相互作用,模型試驗,有限元法ABSTRACTInrecentyears,withthedevelopmentofconstructionprojects,pilefoundationsarewidelyusedinvariousfields.Insomecases,thepilefoundationhast
4、obesetintheslopes.Forexample,intheconstructionofMiddleRouteoftheSouth-to-NorthWaterTransfercanalproject,pilesoftrafficbridgeandconnectionbridgearemainlysetonthetwosideofcanalslope.Behaviorofpileinslopeisdifferentfromthatofpileonflatground.Therefore,itisnecessarytostudythemechanismofi
5、nteractionbetweenslopesoilandpileunderhorizontalload.Firstofall,researchfindingsandprogressonthesubjecthavebeensummarized.Thenproceedingwiththemodeltestandfiniteelementanalysis,someconclusionshavebeenobtainedbasedonthestudyontheresponseofthepileinslopesubjectedtostatichorizontalloada
6、ndthedisplacementandstressfieldofsoilinfrontofthepile.(1)Bycomparingthebehaviorofpileinslopeandpileonflatground,someconclusionsareobtained:anti-deformationperformanceofpileinslopeisweakerthanthatofpileonflatground,andhorizontalbearingcapacityofpileinslopeislessthanthatofpileonflatgro
7、und.Pileintheslopeisnotconducivetobearthehorizontalload;(2)Themechanicalpropertyofsoilaroundthepiledeterminesthehorizontalbearingcapacityofpileinslope,especiallythesurfacesoilofslope;(3)Bycomparingthebehavioroffrictionpileandendbearingpileinslope,wecanconcludethatbearingcapacityofend
8、bearingpilei