近年來,隨著我國基礎建設的不斷推進特別是近海資源的持續(xù)性開發(fā),跨江跨海大橋等不斷興建,樁基礎由于其承載力高、沉降小及施工方便等優(yōu)點而得到廣泛應用。但由于這類樁基礎通常所處的環(huán)境復雜,除承受上部結構的豎向力V外,同時會因偏心水平力H的影響受到扭矩T的作用,由此導致復雜的承載變形特性。常規(guī)的設計方法通常不能考慮此類工況,難以合理評估樁身承載力,甚至偏于危險。本文基于已有研究并結合國家自然科學基金項目（NO:51578231;NO:51378197）,針對非均質地基中的V-T聯合受荷單樁進行了理論簡化分析及數值模擬,主要工作如下:首先,視雙層地基各層土體的剪切模量與樁側極限摩阻力均為隨深度非線性變化的冪函數分布,分別建立出雙層地基中單樁在V和T單獨作用下樁身的內力位移控制方程,進而求解得到由貝塞爾函數表示的樁頂及樁身內力和位移解答。在此基礎上,假定樁-土相對滑移即土體塑性區(qū)由地面開始逐漸向下發(fā)展,進而導得相應受力狀態(tài)下的樁身內力位移解,將以上解答與已有成果進行對比分析,驗證了其正確性。其次,基于所導得的單一受荷樁解答,考慮不同加載順序及樁周土處于不同受力狀態(tài),求解出V-T聯合受荷樁的內力位移... 

【文章頁數】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景及研究意義
    1.2 V-T聯合受荷樁的承載力研究現狀
        1.2.1 受扭樁承載力的研究現狀
        1.2.2 豎向受荷樁研究現狀
        1.2.3 V-T聯合受荷樁承載力的研究現狀
    1.3 本文主要研究內容
第2章 純受扭樁的受力性狀分析
    2.1 引言
    2.2 受扭樁常用的計算理論
        2.2.1 彈性理論法
        2.2.2 剪切位移法
    2.3 受扭樁的受力性狀
        2.3.1 平衡微分方程的建立
        2.3.2 平衡微分方程的求解
        2.3.3 受扭樁彈塑性分析
    2.4 方法驗證
    2.5 小結
第3章 豎向受荷樁的受力性狀
    3.1 引言
    3.2 豎向受荷樁常用計算理論
        3.2.1 剪切位移法
        3.2.2 荷載傳遞法
        3.2.3 彈性理論法
    3.3 豎向受荷樁的受力性狀
        3.3.1 平衡微分方程的建立
        3.3.2 平衡微分方程的求解
        3.3.3 豎向受荷樁彈塑性分析
    3.4 方法驗證
    3.5 小結
第4章 V-T聯合受荷樁承載力計算
    4.1 引言
    4.2 V-T聯合作用下樁周土體的剪切作用
    4.3 T→V加載順序下V-T聯合受荷樁承載力計算
        4.3.1 彈性→彈性狀態(tài)
        4.3.2 彈性→彈塑性狀態(tài)
        4.3.3 彈塑性→彈塑性狀態(tài)
        4.3.4 極限承載力確定
    4.4 V→T加載順序下V-T聯合受荷樁的承載力計算
        4.4.1 彈性→彈性狀態(tài)
        4.4.2 彈性→彈塑性狀態(tài)
        4.4.3 彈塑性→彈塑性狀態(tài)
        4.4.4 極限承載力確定
    4.5 參數分析
    4.6 算例分析
    4.7 小結
第5章 V-T聯合受荷樁數值分析
    5.1 引言
    5.2 ABAQUS有限元簡介
        5.2.1 本構模型介紹
        5.2.2 接觸面模型介紹
    5.3 模型建立
        5.3.1 假設條件
        5.3.2 模型幾何尺寸與參數取值
        5.3.3 初始條件與邊界條件設置
        5.3.4 單元類型與網格劃分
        5.3.5 荷載施加
    5.4 單樁數值模擬結果對比與分析
        5.4.1 純受扭單樁驗證
        5.4.2 純豎向受荷單樁驗證
        5.4.3 V-T聯合受荷樁驗證
    5.5 V-T聯合受荷樁單樁數值模擬結果參數分析
        5.5.1 分布常數比n的影響
        5.5.2 長徑比L/D的影響
        5.5.3 非均質系數k的影響
        5.5.4 不同方法對承載力包絡線的影響
    5.6 小結
結論與展望
參考文獻
致謝
附錄 A(攻讀學位期間的學術論文及科研情況)


【參考文獻】：
期刊論文
[1]非均質地基中豎向受荷樁承載力分析[J]. 呂軍.  公路工程. 2016(02)
[2]基于能量法的非均質地基中單樁受扭彈塑性分析[J]. 鄒新軍,王英宇,趙明華,徐洞斌.  水文地質工程地質. 2016(02)
[3]非均質地基中單樁受扭彈塑性分析[J]. 鄒新軍,徐洞斌,王亞雄,趙明華.  土木工程學報. 2015(11)
[4]雙層非均質地基中單樁受扭彈塑性分析[J]. 鄒新軍,趙靈杰,徐洞斌,趙明華.  巖土工程學報. 2016(05)
[5]考慮地基土剪切模量非線性分布的基樁受扭分析[J]. 鄒新軍,徐洞斌,王亞雄,趙明華.  巖石力學與工程學報. 2015(06)
[6]層狀彈性半空間中群樁豎向沉降簡化分析[J]. 付佰勇,黃茂松,梁發(fā)云,高衡.  巖土工程學報. 2010(02)
[7]群樁扭轉非線性模型[J]. 孔令剛,張利民.  巖土力學. 2009(08)
[8]層狀地基中軸向受荷單樁的邊界元法分析[J]. 艾智勇,成志勇.  巖土力學. 2009(05)
[9]按樁頂沉降量控制超長灌注樁豎向承載力研究[J]. 趙明華,劉齊建,曹喜仁,鄒新軍.  工程力學. 2006(02)
[10]層狀地基中單樁的扭轉變形分析[J]. 陳勝立,張利民.  巖土工程學報. 2005(05)

博士論文
[1]水平荷載作用下橋墩及樁基的靜力與動力響應分析[D]. 常林越.浙江大學 2010

碩士論文
[1]單樁計算的彈性理論法及其改進[D]. 鄒春華.西南交通大學 2007



本文編號：3720724