高速鐵路作為一種重要的交通方式,在我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。為滿足嚴(yán)格的工后沉降要求和節(jié)約土地資源,許多高鐵線路大量地采用高架橋作為下部支撐結(jié)構(gòu)。然而,由于氣候變化和抽取地下水,我國多個(gè)地區(qū)地下水位不斷下降,給高速鐵路高架橋基礎(chǔ)帶來了嚴(yán)重問題,已有案例表明,地下水位下降將引起高鐵高架橋橋墩發(fā)生較大沉降,其維修耗費(fèi)大量人力物力。目前該方面研究還比較少,開展地下水位變化對高鐵高架橋群樁基礎(chǔ)的影響規(guī)律研究是十分必要的。本文通過開展離心模型試驗(yàn)和有限元數(shù)值模擬,系統(tǒng)研究了單樁和不同長度群樁在水位下降和水位循環(huán)升降工況下的變化特征。主要研究工作和相應(yīng)研究結(jié)果如下:（1）開展水位連續(xù)下降工況的離心模型試驗(yàn),研究了單樁和不同長度群樁在地下水位下降3次條件下的受力和沉降變化過程。結(jié)果表明,地下水位下降會(huì)引起地面和樁基礎(chǔ)發(fā)生較大附加沉降,給高鐵正常運(yùn)營帶來不利影響。（2）采用有限元方法對水位下降工況的離心試驗(yàn)進(jìn)行了模擬,得到與試驗(yàn)測試結(jié)果相吻合的有限元模型。有限元結(jié)果表明,樁側(cè)土體與樁基礎(chǔ)的相對位移決定了樁側(cè)摩阻力分布,地下水位下降,樁土相對位移增大,負(fù)摩阻力和下部正摩阻力均增大。距離樁基越... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：102 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 地下水下降造成地面沉降及對高鐵工程的影響
        1.2.2 地下水變化對樁基礎(chǔ)的影響
        1.2.3 負(fù)摩阻力作用下樁基的變化規(guī)律
    1.3 存在的問題
    1.4 本文主要工作
2 離心模型試驗(yàn)案例模擬和分析
    2.1 試驗(yàn)概況
    2.2 試驗(yàn)分析
        2.2.1 結(jié)果分析
        2.2.2 試驗(yàn)分析
    2.3 模擬步驟
    2.4 有限元結(jié)果
    2.5 本章小結(jié)
3 地下水變化對樁基礎(chǔ)影響的離心模型試驗(yàn)
    3.1 概述
    3.2 ZJU400超重力離心機(jī)
    3.3 試驗(yàn)方案
        3.3.1 離心模型試驗(yàn)比尺關(guān)系
        3.3.2 模型樁
        3.3.3 模型土與孔壓測量
        3.3.4 位移測量
        3.3.5 壓入模型樁
    3.4 水位控制系統(tǒng)
    3.5 地下水位下降試驗(yàn)
    3.6 本章小結(jié)
4 地下水位下降試驗(yàn)結(jié)果分析及有限元模擬
    4.1 離心試驗(yàn)結(jié)果分析
        4.1.1 孔壓的變化
        4.1.2 地下水下降對樁基軸力的影響
        4.1.3 基樁位置的影響
        4.1.4 地基和樁基沉降
        4.1.5 有效應(yīng)力法評價(jià)樁身軸力
    4.2 有限元數(shù)值模擬建模
        4.2.1 三維有限元模型的建立
        4.2.2 土體與結(jié)構(gòu)的基本物理參數(shù)
        4.2.3 模擬步驟
    4.3 數(shù)值模擬驗(yàn)證
        4.3.1 土體有效應(yīng)力驗(yàn)證
        4.3.2 地面和樁基礎(chǔ)沉降對比驗(yàn)證
        4.3.3 樁基礎(chǔ)軸力對比驗(yàn)證
    4.4 數(shù)值模擬結(jié)果分析
        4.4.1 土體沉降模式分析
        4.4.2 樁-土相互作用分析
        4.4.3 承臺(tái)內(nèi)力分析
    4.5 本章小結(jié)
5 地下水位循環(huán)升降離心模型試驗(yàn)
    5.1 概況
    5.2 試驗(yàn)方案
    5.3 試驗(yàn)結(jié)果分析
        5.3.1 孔壓變化
        5.3.2 地基和樁基礎(chǔ)沉降
        5.3.3 樁基軸力變化
    5.4 本章小結(jié)
6 考慮水位下降作用的樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
    6.1 受循環(huán)荷載樁基礎(chǔ)累積沉降模型
    6.2 考慮水位下降作用的簡化設(shè)計(jì)方法
    6.3 案例計(jì)算
    6.4 地下水下降對已建橋梁樁基礎(chǔ)的累積沉降影響
    6.5 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 本文主要結(jié)論
    7.2 進(jìn)一步研究工作展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3040644