【摘要】：隨著跨海大橋、港口碼頭等工程的不斷興建,樁基礎(chǔ)在這些工程的應(yīng)用不斷擴(kuò)大。這些工程中的樁基礎(chǔ)比傳統(tǒng)樁基破壞機(jī)理和變形情況更為復(fù)雜,上部結(jié)構(gòu)重量、往來車輛對(duì)其產(chǎn)生豎向作用,風(fēng)、波浪等對(duì)其產(chǎn)生水平向作用。而其中的交通、風(fēng)、波浪等產(chǎn)生的荷載是長期循環(huán)的。因而研究豎向和水平循環(huán)荷載耦合作用下單樁基礎(chǔ)的變形特性具有實(shí)際工程意義。我國東南沿海廣泛分布軟黏土,而飽和軟黏土工程性質(zhì)較差,在循環(huán)荷載作用下容易出現(xiàn)剛度衰減,產(chǎn)生結(jié)構(gòu)破壞和強(qiáng)度降低的現(xiàn)象。因而研究樁基變形時(shí)要考慮飽和軟黏土循環(huán)軟化特性。本文主要目的是研究考慮飽和軟黏土循環(huán)軟化時(shí)在雙向循環(huán)荷載下單樁基礎(chǔ)的累積位移特性。主要工作如下:(1)總結(jié)循環(huán)荷載下軟黏土的動(dòng)力特性,介紹雙向循環(huán)荷載下飽和軟黏土的變形規(guī)律,采用考慮了徑向循環(huán)應(yīng)力比的剛度衰減模型來反映飽和軟黏土的循環(huán)軟化特性,并對(duì)已有的剛度衰減模型進(jìn)行改進(jìn)。(2)通過ABAQUS軟件進(jìn)行場變量子程序的二次開發(fā)實(shí)現(xiàn)剛度衰減模型在有限元中的應(yīng)用。將數(shù)值計(jì)算結(jié)果和室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較,驗(yàn)證剛度衰減模型的正確性,并分析各參數(shù)對(duì)模型結(jié)果的影響。(3)建立樁土三維有限元模型,研究在飽和軟黏土中雙向循環(huán)荷載作用下樁基累積位移問題。其中主要分析了豎向和水平循環(huán)荷載耦合作用下單樁基礎(chǔ)的水平位移和豎向位移發(fā)展規(guī)律,并探討了單樁的物理參數(shù)、土體工程性質(zhì)對(duì)樁基變形的影響。建立與室內(nèi)試驗(yàn)相同的數(shù)值模型進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證數(shù)值模型分析的正確性。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U655.54;U445.55
【圖文】：

大學(xué)碩士專業(yè)學(xué)位論文邐第一章緒論逡逑海大橋。這些里程碑事件標(biāo)志著我國成為建造橋梁的強(qiáng)國。逡逑在眾多跨海大橋中，港珠澳大橋是世界級(jí)超大型跨海工程，最受矚目。當(dāng)今逡逑國交通建設(shè)歷史上技術(shù)最復(fù)雜、建設(shè)規(guī)模最大、標(biāo)準(zhǔn)最高的工程當(dāng)屬港珠澳大逡逑。作為具有世界級(jí)挑戰(zhàn)性的跨海大橋面臨的工程環(huán)境極為惡劣，項(xiàng)目位于常年逡逑溫潮濕，臺(tái)風(fēng)頻繁的亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候區(qū)，同時(shí)珠江口海域船多且雜，船逡逑密度大，最大航運(yùn)日流量達(dá)到４０００艘次，是我國最為繁忙的海上交通區(qū)域之逡逑。連接粵港澳三地的港珠澳大橋是集大橋、島嶼、隧道為一體的巨型跨海連接逡逑道，全線總長為５５邋ｋｍ，設(shè)計(jì)使用年限為１２０年，總投資為人民幣１０００億元逡逑右，對(duì)港珠澳三地經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展影響巨大［２］。海上橋隧的主體工程?hào)|起粵港逡逑界線，結(jié)束于珠澳口岸的人工島，長為２９．６邋ｋｍ左右，其中橋梁長度為２２．９ｋｍ，逡逑道長為６．７邋ｋｍ。逡逑

結(jié)束于珠澳口岸的人工島，長為２９．６邋ｋｍ左右，其中橋梁長度為２２．９ｋｍ，逡逑枈道長為６．７邋ｋｍ。逡逑圖１．１港珠澳大橋逡逑同時(shí)，港口碼頭隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的不斷發(fā)展也在不斷的興建。碼頭港口是一逡逑個(gè)地區(qū)的關(guān)鍵樞紐，具有運(yùn)轉(zhuǎn)物資、溝通區(qū)域的重要作用，日益成為國家與區(qū)域逡逑發(fā)展的關(guān)鍵性平臺(tái)［３］。在港口碼頭建設(shè)上，我國各類港口碼頭總數(shù)超過１５００多逡逑個(gè)。在環(huán)渤海區(qū)域、長江三角洲、珠江三角洲、東南、西南等沿海地區(qū)港口密布、逡逑規(guī)模巨大，形成了集裝箱、旅游、商品等格局。內(nèi)陸港口也不斷興建，主要是分逡逑布在長江流域、京杭大運(yùn)河和珠江流域。２０１４年全國碼頭泊位數(shù)量超過３１８６２逡逑個(gè)，沿海港口碼頭泊位超過５８００個(gè)，萬噸級(jí)以上泊位就超過１７００個(gè)。全國港口逡逑貨物吞吐量不斷攀升，２０１４年就占了世界得２６％。國內(nèi)深圳、上海、寧波、青逡逑島、天津、廣州等港口的吞吐量排名前〗０。這些船舶密布、貨物云集的港口數(shù)逡逑２逡逑

第二章循環(huán)荷載作用下飽和軟黏土的累積變形特性逡逑Ｓ逡逑圖２．３邋土的骨干曲線逡逑如圖２．４所示，在土體的滯回圈可以發(fā)現(xiàn)應(yīng)變的增長落后于應(yīng)力的增大，其逡逑中也反映著土的粘性。應(yīng)力與應(yīng)變的峰值并不同時(shí)發(fā)生。從卸載到再加載過程應(yīng)逡逑力與應(yīng)變曲線是封閉的，說明“回彈”和“再壓縮”不是立刻出現(xiàn)的，在卸載過逡逑程中土體產(chǎn)生了塑性變形。逡逑ｕ逡逑戶線／丨邐／ｔＹＹＹ＾Ｔ邋＾逡逑ｔＭｒ逡逑０邋￡逡逑圖２．４邋土體的滯回曲線邐圖２．５邋土體變形累積逡逑在循環(huán)作用下飽和軟黏土具有變形累積性。在外荷載作用下，土體發(fā)生塑性逡逑變形，該變形不能恢復(fù)而且隨著荷載作用次數(shù)的增加而不斷增大。從圖２．５中可逡逑以看出，在動(dòng)應(yīng)力幅值不變時(shí)，應(yīng)變隨著循環(huán)荷載加載次數(shù)增大而增大，滯回圈逡逑的中心隨著應(yīng)變?cè)龃蟮姆较蛞苿?dòng)。這也可以說明循環(huán)荷載會(huì)對(duì)土體產(chǎn)生累積效應(yīng)。逡逑骨干曲線提供了動(dòng)荷載作用下土體最大動(dòng)應(yīng)力與最大動(dòng)應(yīng)變之間的關(guān)系，滯逡逑回圈描述了在一個(gè)周期內(nèi)應(yīng)力應(yīng)變曲線的形狀，滯回圈中心位置的改變能夠反映逡逑應(yīng)變的積累。土體的動(dòng)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系依照以上三要素就能清楚的表達(dá)出來。逡逑１５逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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1 孫磊;王軍;谷川;郭林;;循環(huán)偏應(yīng)力和循環(huán)圍壓耦合效應(yīng)對(duì)飽和軟黏土變形特性的影響[J];巖土工程學(xué)報(bào);2015年12期

2 胡安峰;張光建;賈玉帥;張曉冬;;剛度衰減模型在大直徑樁累積側(cè)向位移分析中的應(yīng)用[J];浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2014年04期

3 朱斌;熊根;劉晉超;孫永鑫;陳仁朋;;砂土中大直徑單樁水平受荷離心模型試驗(yàn)[J];巖土工程學(xué)報(bào);2013年10期

4 谷川;蔡袁強(qiáng);王軍;;地震P波和S波耦合的變圍壓動(dòng)三軸試驗(yàn)?zāi)M[J];巖土工程學(xué)報(bào);2012年10期

5 藍(lán)蘭;;我國跨海大橋建設(shè)情況分析[J];交通世界(建養(yǎng).機(jī)械);2012年10期

6 陳仁朋;任宇;陳云敏;;剛性單樁豎向循環(huán)加載模型試驗(yàn)研究[J];巖土工程學(xué)報(bào);2011年12期

7 王富強(qiáng);榮冰;張嘎;張建民;;水平循環(huán)荷載下風(fēng)電機(jī)樁基礎(chǔ)離心模型試驗(yàn)研究[J];巖土力學(xué);2011年07期

8 王常晶;陳云敏;;雙向循環(huán)荷載下飽和軟黏土變形特性的試驗(yàn)研究[J];土木工程學(xué)報(bào);2010年S1期

9 尤漢強(qiáng);楊敏;;循環(huán)荷載下海洋風(fēng)機(jī)單樁基礎(chǔ)簡化分析模型[J];巖土工程學(xué)報(bào);2010年S2期

10 劉功勛;欒茂田;郭瑩;王忠濤;賀林;張俊峰;;復(fù)雜應(yīng)力條件下長江口原狀飽和軟黏土門檻循環(huán)應(yīng)力比試驗(yàn)研究[J];巖土力學(xué);2010年04期

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2 王常晶;列車移動(dòng)荷載作用下地基的動(dòng)應(yīng)力及飽和軟粘土特性研究[D];浙江大學(xué);2006年

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2 王珊珊;我國區(qū)域港口群擴(kuò)建投資優(yōu)化研究[D];大連海事大學(xué);2012年

3 黃清;循環(huán)荷載作用下單樁沉降規(guī)律研究[D];同濟(jì)大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2791802