西北地區(qū)是我國黃土分布的主要區(qū)域,其中濕陷性黃土占西北地區(qū)黃土總面積的70%以上,隨著國家對西北地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的高度重視,路網(wǎng)規(guī)劃和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展的第一步,由于西北地區(qū)特殊的地質(zhì)結(jié)構(gòu),在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中樁基礎(chǔ)的使用越來越多。近年來由于大跨度曲線橋和特高壓輸電塔的建設(shè)日趨廣泛,樁基不僅會受到豎向荷載的作用,還會在離心力、機車制動力、牽引力等作用下受到水平荷載的作用。總結(jié)國內(nèi)外學者的研究,在水平荷載作用下對單樁豎向荷載傳遞機理及樁土相對位移的研究還很缺乏,需要更多的學者在這一領(lǐng)域展開研究。基于以上原因,本文開展了不同荷載工況和不同樁周土環(huán)境工況下水平荷載對濕陷性黃土地區(qū)樁基豎向荷載傳遞機理及極限承載力影響的試驗研究,主要結(jié)論如下:（1）混凝土單樁在樁頂豎向荷載作用下,樁身軸力隨著埋深總體上逐漸減小,在接近單樁底部時,樁身軸力趨于為零;在樁頂豎向荷載較小時,軸力沿埋深遞減的速率較快,曲線的斜率較大;隨著樁頂豎向荷載的不斷增大,軸力沿埋深遞減的速率逐漸減慢,曲線的斜率較小。（2）在浸水和未浸水兩組工況下,隨著水平荷載和含水率的增加,樁頂轉(zhuǎn)角均相應(yīng)的增加,但浸水組樁頂轉(zhuǎn)角增加更快;在相同... 

【文章來源】：蘭州交通大學甘肅省

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

樁側(cè)摩阻力和樁身軸力圖

蘭州交通大學碩士學位論文-5-力形式。根據(jù)土體的性質(zhì)和作用在樁上的外力分布和土體的極限平衡可以分為三角形、拋物線等三種形式。（2）彈性地基反力法[28-29]（m法）假定土體為彈性體，利用梁的彎曲理論求解基樁水平阻力。以溫克勒地基模型為基礎(chǔ)，將樁周圍土體層層分為獨立的彈簧。當彈簧受到應(yīng)力時，只有受力彈簧壓縮量與該彈簧所受力成正比例關(guān)系，而與其他彈簧無關(guān)。彈性理論法的不足之處是不能通過計算得出樁在地面以下的位移、轉(zhuǎn)角、彎矩等。如圖1.2所示，豎直單樁樁身埋入土體中，在露出的樁頭位置處，作用有垂直基樁軸線的水平荷載0Q和外力偶矩0M，以樁土分界線與樁身軸線的交點為坐標原點O，沿樁深方向為z軸，垂直于樁軸線方向為x軸，在基樁上取微段dx，并規(guī)定圖示方向為彎矩M和剪應(yīng)力Q的正方向，根據(jù)靜力平衡條件可得基樁彎曲微分方程為：0044),(0),(bxkzbxkxzqxzqdxxdEInh（1.1）上式中，EI為基樁的抗彎剛度；q(z,x)為單位面積上樁側(cè)土體阻力；b0為基樁的計算寬度，當d≤1.0m時，b0=0.9（1.5d+0.5）；當d>1.0m時，b0=0.9(d+1)，n為與樁身側(cè)向位移大小有關(guān)的待定常數(shù)或指數(shù)。圖1.2彈性地基反力法計算示意圖

水平荷載對濕陷性黃土地區(qū)樁基傳遞函數(shù)影響的試驗研究-6-根據(jù)n取值的不同，將彈性地基反力法分為線彈性地基反力法（n=1）和非線彈性地基反力法（n≠1）。如圖1.3所示，根據(jù)n的取值不同，彈性地基反力法通常可以分為以下四種方法：①張有齡法（常數(shù)法）二十世紀三十年代，我國學者張有齡提出了該方法，假設(shè)n=0，得出了水平荷載作用在樁基時，樁基內(nèi)力和位移計算的解析解，該方法操作簡便，很快得到了廣泛應(yīng)用。②“k”值法上世紀初前蘇聯(lián)專家提出該方法，認為地基系數(shù)在樁土分界線和第一中性點之間呈現(xiàn)二次拋物線形式增長，在第一中性點以下為常數(shù)保持不變。③“m”法上世紀三十年代在板樁墻的計算中提出該方法，認為地基系數(shù)與深度之間呈線性關(guān)系。由于微分方程的解難以求解，采用近似方法求解，我國鐵路、公路橋梁樁基以及現(xiàn)行國家標準《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007－2011）均推薦使用。④“c”法二十世紀六十年代日本專家提出該方法，假定地基系數(shù)與深度的二分之一次方成正比關(guān)系，即假定n=0.5。圖1.3不同彈性地基反力法計算示意圖除此之外，還有很多學者也做了大量研究。如橫山幸滿和王伯惠分別用兩種不同的方法給出了通解，吳恒立則給出了樁側(cè)土壓力與土體水平位移1/n次方的線性關(guān)系解，并提出了綜合剛度原理和雙參數(shù)法[30-32]。（3）p-y曲線法

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]組合荷載下單樁承載特性現(xiàn)場試驗[J]. 趙春風,王衛(wèi)中,趙程,邱志雄.  中國公路學報. 2013(06)
[4]砂土中大直徑單樁水平受荷離心模型試驗[J]. 朱斌,熊根,劉晉超,孫永鑫,陳仁朋.  巖土工程學報. 2013(10)
[5]砂土中豎向和彎矩荷載下單樁水平承載特性試驗研究[J]. 趙春風,王衛(wèi)中,趙程,廖乾旭.  巖石力學與工程學報. 2013(01)
[6]基于Hoek-Brown準則嵌巖段樁-巖側(cè)阻力修正計算方法[J]. 戴國亮,龔維明,陳隆.  巖土工程學報. 2012(09)
[7]砂土中組合荷載下單樁承載特性的室內(nèi)模型試驗研究[J]. 顧國峰,趙春風,李尚飛,趙程,徐建平.  巖土工程學報. 2011(S2)
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碩士論文
[1]組合荷載作用下單樁承載特性分析[D]. 李兆盟.南昌航空大學 2018
[2]凍土樁基水平承載力學特性試驗研究[D]. 王海新.蘭州交通大學 2018
[3]豎向荷載及浸水作用對黃土樁基水平承載特性影響的試驗研究[D]. 吳奕喆.蘭州交通大學 2018
[4]荷載傳遞法在樁基荷載～沉降關(guān)系中的研究與應(yīng)用[D]. 何劍.長安大學 2015
[5]鉆孔灌注樁載荷試驗與承載性能分析[D]. 呂鵬飛.河北工程大學 2013
[6]斜樁水平承載特性的p-y曲線研究[D]. 任濤.浙江大學 2012
[7]浸水條件下濕陷性黃土場地樁基特性研究[D]. 劉爭宏.西安理工大學 2008
[8]水平荷載樁的現(xiàn)場試驗與數(shù)值模擬分析[D]. 張華華.揚州大學 2007



本文編號：2978715