濕陷性黃土地區(qū)橋梁樁基承載力研究
本文關鍵詞:濕陷性黃土地區(qū)橋梁樁基承載力研究
更多相關文章: 濕陷性黃土 群樁基礎 承載力 半解析法 虛功原理
【摘要】:樁基計算的相關理論與方法不斷發(fā)展到今天,形成了諸如依賴傳遞函數(shù)的荷載傳遞法、重點考慮剪切變形的剪切位移法、軟土地基中的等代墩基法以及隨著計算機發(fā)展而成熟有限元法等研究方法。但是考慮到樁土之間的相互作用、樁側成層土的連續(xù)性、假定參數(shù)與函數(shù)的復雜性等諸多因素的影響,樁基理論分析亟待進一步的發(fā)展與創(chuàng)新。濕陷性黃土具有特殊的結構特性,使得黃土地區(qū)的非均勻濕陷性時常會對橋梁樁基等一系列工程造成威脅,甚至產(chǎn)生嚴重破壞。因此濕陷性黃土與樁基承載力相結合,成為了橋梁樁基設計中亟待解決的關鍵問題。本文從實際工程熱點問題出發(fā),針對近年來陜西省在建或擴能高速公路橋梁中遇到的濕陷性黃土地基進行研究分析。以研究成層濕陷性黃土地基條件下群樁基礎承載機理為主線索,以推導樁基礎承載力計算公式為主要目標,論文在總結國內外研究現(xiàn)狀的基礎上,利用有限元軟件對濕陷性黃土地區(qū)樁基承載力進行了系統(tǒng)的研究,研究成果為設計施工中的濕陷性黃土樁基提供了理論依據(jù)和參考。主要研究成果如下:1、通過對樁基礎承載力機理的研究,將樁基承載力問題劃分為水平承載力和豎向承載力兩個方面,同時確定豎向承載力分析為樁基承載力研究的側重點。2、選取具有代表性的巖土場地參數(shù),進行有限元建模與分析。通過樁頂荷載-位移曲線、樁身軸力和樁側摩阻力分布曲線等與已有模型試驗進行對比,得出樁基水平承載的主要影響因素,并采用長徑比優(yōu)化樁基水平承載的臨界樁長計算公式。同時也系統(tǒng)的分析了豎向承載力的主要影響因素和樁側摩阻力中性點的問題。3、本文針對樁側線彈性成層地基土的軸向承載力提出了半解析分析法。通過賦予群樁基礎中各個基樁以假定位移沉降函數(shù)和表征其豎向位移傳遞影響作用的衰減函數(shù),將樁體周圍土體的位移被動地與群樁中各個基樁的豎向位移相聯(lián)系。依據(jù)虛功原理建立含有宗量的微分方程,隨后求解出其對應的歐拉方程,提出了根據(jù)選取的邊界條件和收斂條件對假定的衰減函數(shù)和位移沉降函數(shù)進行迭代計算的方法。
【關鍵詞】:濕陷性黃土 群樁基礎 承載力 半解析法 虛功原理
【學位授予單位】:長安大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:U443.15
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第一章 緒論9-21
- 1.1 研究的目的及意義9-13
- 1.2 樁基礎的國內外研究現(xiàn)狀13-16
- 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀13-15
- 1.2.2 國內研究現(xiàn)狀15-16
- 1.3 濕陷性黃土的國內外研究現(xiàn)狀16-18
- 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀16-17
- 1.3.2 國內研究現(xiàn)狀17-18
- 1.4 本文主要研究內容18-21
- 第二章 樁基礎承載力分析21-35
- 2.1 樁基礎承載力研究21
- 2.2 樁基礎水平承載機理21-23
- 2.3 水平承載力參數(shù)分析23-28
- 2.4 樁基礎豎向承載機理28-30
- 2.5 豎向承載力參數(shù)分析30-34
- 2.6 本章小結34-35
- 第三章 濕陷性黃土特性分析35-43
- 3.1 濕陷性黃土分布35-36
- 3.2 黃土的力學性質36-38
- 3.3 負摩阻力機理38-41
- 3.4 群樁負摩阻力分析41-42
- 3.5 本章小結42-43
- 第四章 濕陷性黃土地區(qū)群樁基礎有限元建模及分析43-61
- 4.1 模型參數(shù)選取43-44
- 4.2 有限元建模44
- 4.3 數(shù)值結果分析44-60
- 4.3.1 樁頂位移和荷載曲線(Q-S曲線)45-49
- 4.3.2 樁身軸力49-53
- 4.3.3 群樁負摩阻力53-60
- 4.4 本章小結60-61
- 第五章 群樁基礎承載力分析61-79
- 5.1 群樁基礎承載力研究方法61-65
- 5.2 群樁基礎豎向承載半解析法65-73
- 5.2.1 變形體的虛功原理65-66
- 5.2.2 應力應變關系66-71
- 5.2.3 承載力的半解析解71-73
- 5.3 群樁基礎水平承載半解析法73-75
- 5.4 考慮群樁作用的承載力計算75-78
- 5.5 本章小結78-79
- 結論與展望79-81
- 參考文獻81-85
- 致謝85
【參考文獻】
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,本文編號:693772
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