坡地条件下水平受荷桩的承载性能及计算方法研究

发布时间：2020-06-26 02:42

【摘要】：我国地府辽阔,山川河流众多,近年来,随着国家对铁路、高速公路等基础设施的需求越来越大,许多道路的选址不可避免要跨越河流、边坡等复杂地形,这时桩基础由于承载力高、稳定性好等优点成为了基础形式的首选。与位于平地上的水平受荷桩相比,边坡段桩基在受力环境、使用功能以及地理位置等方面都表现出了一定的特殊性,这也就使得边坡段水平受荷桩不能再沿用平地桩基的设计计算方法。针对上述问题,本文拟采用室内模型试验和有限元分析这两种方法对边坡段水平受荷桩的承载特性进行深入的研究,研究的具体工作如下:(1)简单介绍了边坡段水平受荷桩承载性能的研究现状,分析了其与平地桩基在水平承载性能方面的区别,并对目前水平荷载作用下单桩承载力的计算理论进行了总结。(2)针对平地桩基和坡地桩基两种工况开展了两组室内模型对比试验。第一组设置了分别位于平地、30°、45°以及60°斜坡中点处的水平受荷桩,第二组设置了分别位于30°斜坡上不同位置处的水平受荷桩,并分别得到了桩基的荷载与位移曲线、桩身弯矩曲线。经过对试验结果的分析可得:边坡的存在削弱了桩基的水平承载力,并且边坡的坡度越大,桩基的水平承载力削弱的越多;桩基在边坡上位置的不同会导致桩基有不同的水平承载力,当桩基从坡脚向斜坡中点移动时,桩基的水平承载力不断减弱,当桩基从斜坡中点向坡顶移动时,桩基的水平承载力不断增加。(3)为了研究桩径、桩长和土体的弹性模量对桩基受荷性能的影响,本文利用ABAQUS建立了数值模型。分析结果表明:桩长的增加能改善桩基的水平承载性能,但是当桩长达到一定长度时,再增加桩长的意义已经不是很大,而且会造成浪费,桩径的增加能改善桩基的水平承载性能,但是出于经济性的考虑应合理的确定桩径,增加土体的弹性模量也能显著改善桩基的水平承载性能。(4)对室内模型试验结果进行了进一步分析并得到了坡地桩基的p-y曲线,分析结果表明:平地上的双曲线型p-y曲线表达式对坡地桩基已不再适用,据此,对双曲线型p-y曲线的两个关键参数土的极限土抗力参数N_p和初始刚度k_i进行了合理的修正,得到了适用于计算坡地桩基N_p和k_i值的表达式,进而获得了适用于坡地桩基的p-y曲线,与本文试验结果和他人试验结果对比,表明了本文方法的合理性。
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U443.15
【图文】：

沉管灌注桩施工工艺

基也将承受一定的水平荷载，自此人们开我国的张有龄先生在 1937 年提出的张氏法纪的后半叶，水平受荷桩得到了不断的应大量的使用数据，为后续开展水平受荷桩来，国内外的很多专家学者从理论方面、进行了分析研究，并取得了很大的进展。经比较成熟，并且逐渐趋于完善，各种工将简单介绍一下目前比较常用的几种计算桩的挠曲微分方程埋于土体中，水平方向为 y 轴，沿桩身的竖心点为原点 O，弯矩 Mo和水平荷载 Ho作

【参考文献】

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本文编号：2729703