分层土中超长桩水平承载特性研究

发布时间：2020-05-16 15:08

【摘要】：随着超高层建筑、大跨度桥梁、大型海岸码头和海洋平台的迅猛增多。由于超长桩较普通桩承载能力更强,更加稳定,因而在工程建造中被广泛应用。在以往对桩基的研究中,人们往往将侧重点放在竖向承载性能上,但是对其水平承载性能没有过多研究。大型工程,尤其是海上平台、海上风电机组、大跨度桥梁这类会受到侧向风力、土压力、海浪冲击的工程,对超长桩水平承载能力要求更高。另外在实际施工时,均一土层相当罕见。因此,在分析桩横向受荷的同时,充分地考虑各土层性质上的差异是十分有必要的。基于以上分析,本论文针对成层土中超长桩的水平承载性能进行研究:(1)引入层状弹性理论求得水平集中荷载作用下多层弹性土体系的基本解答,利用MATLAB编程求解数值积分得到双层弹性土的侧移解;通过算例分析不同浅层土厚和土层弹性模量比对应的双弹性层土模型侧移解,该解答能很好地反映土的分层特性和土体刚度的对变形的影响。(2)利用通用有限元软件COMSOL对双层土中的水平受荷桩进行了数值模拟,并结合试桩数据与有限元模拟结果绘制桩顶位移-水平荷载对比曲线进行分析,通过分析验证了桩土作用有限元分析的正确性。(3)提出双层土中超长桩水平位移拟合修正法,基于COMSOL对桩土作用进行数值模拟,通过不同参数下的仿真结果建立拟合修正模型,然后根据数值方法得到拟合修正函数关系式,并对其进行了验证。基于该方法分析了不同因素对桩水平位移的影响。(4)基于数值模拟得到水平受荷超长桩的竖向摩阻力、环向摩阻力、法向土抗力的分布规律以及与承载力之间的关联。结合某桩端后注浆超长桩工程实例,通过静载试验对三根试桩进行竖向承载特性分析,并针对不同影响因素对其极限承载力进行分析,得到了一定规律,对工程进行了科学指导。
【图文】：

N层弹性体系示意图

单向水平荷载作用下双层弹性土体系
【学位授予单位】：河北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU473.1

【参考文献】

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本文编号：2666922