堆载作用下软土地基中的被动桩效应研究

发布时间：2023-08-04 19:08

　　在经济飞速发展的中国,各地需要进行大量的基础设施建设,特别是沿海城市,诸如跨海大桥,沿江高速公路等工程建设如火如荼,但此处的土质又相对松软。因此,在淤泥土地区进行施工建设的过程中,各种堆填和施工的开展,往往会造成下覆土层的侧向位移。这种水平位移使得作用于临近桩基的侧向土压力极大,从而造成临近桩基的水平偏移和变形,并引发上部结构的失稳或破坏,酿成工程事故。对于这类软弱土的侧移对被动桩造成的影响,国内的规范目前还没有明确的设计指南。本文综合利用室内模型试验与有限元方法,研究软土层中桩基的被动桩效应和水平承载力问题。考虑堆载与桩的距离、软土层压实度、堆载荷载的大小,研究桩基受力变形、桩周土压力以及桩土相互作用机理。本文采用深圳宝安区机场九道某场地的软土,进行了多组室内模型试验,研究在堆填过程中,不同影响因素下的被动桩效应;其次,建立了数值模型,并与试验结果进行了对比分析,利用经过验证的有限元方法分析侧向土压力的传播规律,并进行参数分析,最后通过计算分析,得到了堆载距离、堆载大小和软土压缩模量对桩身侧移的影响规律,并给出了桩身最大侧移经验公式。试验与数值结果表明:桩身受力和位移随着桩侧堆载的增...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究目的与意义
        1.1.1 课题背景
        1.1.2 研究目的与意义
    1.2 国内外研究现状及分析
        1.2.1 被动桩的定义与分类
        1.2.2 被动桩的国内外研究现状
        1.2.3 国内外文献综述简析
    1.3 本文主要研究内容
    1.4 本文主要创新点
第2章 试验仪器及方案
    2.1 引言
    2.2 模型试验设备
        2.2.1 模型土样及土体特性参数
        2.2.2 模型箱
        2.2.3 模型桩
        2.2.4 传感器及数据采集装置
        2.2.5 堆载
        2.2.6 颗粒运动图片分析技术
    2.3 试验方案
    2.4 模型试验步骤
        2.4.1 照片处理技术控制点及参考点的标定
        2.4.2 模型土体的制备
        2.4.3 模型桩的标定与安装
        2.4.4 传感器的布设和标定
        2.4.5 模型试验过程
    2.5 本章小结
第3章 模型试验结果与分析
    3.1 引言
    3.2 试验结果与分析
        3.2.1 堆载作用下土体位移矢量分析
        3.2.2 堆载作用下桩身位移分析
        3.2.3 桩身内力分析
        3.2.4 桩周土压力分析
        3.2.5 试验p-y曲线与p-δ曲线
    3.3 堆载与桩的距离对被动桩的影响规律
    3.4 软土压实度对被动桩的影响规律
    3.5 本章小结
第4章 数值模拟结果与分析
    4.1 引言
    4.2 有限元数值模型建立
        4.2.1 材料本构模型
        4.2.2 接触面力学模型
        4.2.3 三维有限元网格及边界条件
    4.3 数值模拟结果与试验结果的对比分析
    4.4 无桩条件下侧向土压力的传播规律
    4.5 被动桩桩身位移经验公式
        4.5.1 计算模型
        4.5.2 被动桩桩基侧移容许值
        4.5.3 被动桩桩基位移经验公式建立
    4.6 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3838835