饱和砂土中沉井基础地基承载力的离心机试验研究

发布时间：2017-06-30 21:03

  本文关键词：饱和砂土中沉井基础地基承载力的离心机试验研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：我国内陆河流众多,领海面积大,近年来我国桥梁建设向宽阔水域、外海方向拓展,随着地质情况的复杂化和水深的加大,超深超大型沉井基础结构形式相继出现。这些工程在设计和施工中会遇到许多新的技术难题,目前国内深水超大型沉井的实践匮乏,这就需要学习国外已有的深水基础的先进成果和技术,并结合我国实际情况和具体桥梁工程进行认真研究。为了避免因地基承载力不足而导致的基础不均匀沉降,以及满足高速铁路客运专线的高速度、高平顺性和高稳定性的要求,有必要对饱和砂土中沉井基础承载力进行研究。本文以新建沪通铁路长江大桥为依托,通过室内离心机试验、数值模拟和理论分析对饱和砂土中沉井基础在不同埋深及不同基础宽度下的荷载-沉降曲线进行分析,得出以下结论：(1)开展了8组离心机试验,通过对试验数据监测和分析得出随着荷载的增加,荷载-沉降曲线呈非线性增大；该荷载-沉降曲线可以近似用双曲线模型模拟；基础埋深较浅时,荷载-沉降曲线会出现明显的拐点,埋深较深时,荷载-沉降曲线的拐点没有浅埋时的突显。(2)在不同埋深条件下,随着上部荷载的增加,荷载-沉降曲线呈非线性变化,随着基础埋深的增加,荷载-沉降曲线逐渐向外侧移动,即地基的承载力随着基础埋深的增加而增大。(3)基于离心模型试验,推导出了地基承载力与基础相对埋深和基础宽度相关关系的计算公式。(4)将离心模型试验结果与《铁路桥涵地基和基础设计规范》(TB10002.5-2005)与《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)进行对比,发现离心模型试验结果与规范计算方法得出的计算结果差异较大,规范计算结果较小,偏于安全。
【关键词】：沉井基础 地基承载力 离心机试验 饱和砂土 数值模拟
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U443.1
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstrack7-11
• 第1章 绪论11-27
• 1.1 课题研究背景及意义11-12
• 1.2 国内外沉井发展概述12-15
• 1.3 本文工程背景15-18
• 1.4 基底土层承载能力的研究现状18-26
• 1.4.1 确定地基承载力的理论公式18-20
• 1.4.2 国内相关规范地基承载力的确定20-24
• 1.4.3 国外相关规范地基承载力的确定24-25
• 1.4.4 基础埋深对地基承载力影响研究现状25-26
• 1.5 本文主要研究内容26-27
• 第2章 饱和砂土中沉井基础离心机试验27-45
• 2.1 试验目的27
• 2.2 离心机设备简介27-30
• 2.3 试验准备工作30-32
• 2.3.1 试验用土30
• 2.3.2 试验所用仪器30-32
• 2.4 离心机试验过程32-38
• 2.4.1 试验方案32-34
• 2.4.2 仪器布置34-37
• 2.4.3 试验过程37-38
• 2.5 离心机试验结果38-43
• 2.5.1 小沉井基础的荷载-沉降曲线38-41
• 2.5.2 大沉井基础的荷载-沉降曲线41-43
• 2.6 本章小结43-45
• 第3章 三维有限元数值模拟45-54
• 3.1 计算内容45
• 3.2 模型的建立45-47
• 3.2.1 模型尺寸45
• 3.2.2 模型材料及本构关系45-46
• 3.2.3 网格划分46-47
• 3.2.4 荷载及分析步47
• 3.3 有限元计算结果47-52
• 3.3.1 小沉井模型结果47-49
• 3.3.2 大沉井模型结果49-52
• 3.4 有限元与试验结果对比52-53
• 3.4.1 小沉井荷载-沉降曲线对比52
• 3.4.2 大沉井荷载-沉降曲线对比52-53
• 3.5 本章小结53-54
• 第4章 饱和砂土中沉井基础地基承载能力研究54-66
• 4.1 地基承载力确定54-58
• 4.1.1 小沉井不同埋深下地基承载力的确定54-56
• 4.1.2 大沉井不同埋深下地基承载力的确定56-58
• 4.2 地基承载力随基础埋深的变化规律58-59
• 4.2.1 小沉井地基承载力随基础埋深的变化规律58
• 4.2.2 大沉井地基承载力随基础埋深的变化规律58-59
• 4.3 地基承载力计算模型的建立59-62
• 4.4 地基承载力与规范对比结果62-65
• 4.5 本章小结65-66
• 第5章 结论与展望66-68
• 5.1 本文主要结论66
• 5.2 有待进一步研究的问题66-68
• 致谢68-69
• 参考文献69-73
• 攻读硕士学位期间发表论文73

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本文编号：503439