湿陷性黄土地区桥梁桩基承载力研究

发布时间：2017-08-18 09:16

  本文关键词：湿陷性黄土地区桥梁桩基承载力研究

  更多相关文章： 湿陷性黄土 群桩基础 承载力 半解析法 虚功原理

【摘要】：桩基计算的相关理论与方法不断发展到今天,形成了诸如依赖传递函数的荷载传递法、重点考虑剪切变形的剪切位移法、软土地基中的等代墩基法以及随着计算机发展而成熟有限元法等研究方法。但是考虑到桩土之间的相互作用、桩侧成层土的连续性、假定参数与函数的复杂性等诸多因素的影响,桩基理论分析亟待进一步的发展与创新。湿陷性黄土具有特殊的结构特性,使得黄土地区的非均匀湿陷性时常会对桥梁桩基等一系列工程造成威胁,甚至产生严重破坏。因此湿陷性黄土与桩基承载力相结合,成为了桥梁桩基设计中亟待解决的关键问题。本文从实际工程热点问题出发,针对近年来陕西省在建或扩能高速公路桥梁中遇到的湿陷性黄土地基进行研究分析。以研究成层湿陷性黄土地基条件下群桩基础承载机理为主线索,以推导桩基础承载力计算公式为主要目标,论文在总结国内外研究现状的基础上,利用有限元软件对湿陷性黄土地区桩基承载力进行了系统的研究,研究成果为设计施工中的湿陷性黄土桩基提供了理论依据和参考。主要研究成果如下:1、通过对桩基础承载力机理的研究,将桩基承载力问题划分为水平承载力和竖向承载力两个方面,同时确定竖向承载力分析为桩基承载力研究的侧重点。2、选取具有代表性的岩土场地参数,进行有限元建模与分析。通过桩顶荷载-位移曲线、桩身轴力和桩侧摩阻力分布曲线等与已有模型试验进行对比,得出桩基水平承载的主要影响因素,并采用长径比优化桩基水平承载的临界桩长计算公式。同时也系统的分析了竖向承载力的主要影响因素和桩侧摩阻力中性点的问题。3、本文针对桩侧线弹性成层地基土的轴向承载力提出了半解析分析法。通过赋予群桩基础中各个基桩以假定位移沉降函数和表征其竖向位移传递影响作用的衰减函数,将桩体周围土体的位移被动地与群桩中各个基桩的竖向位移相联系。依据虚功原理建立含有宗量的微分方程,随后求解出其对应的欧拉方程,提出了根据选取的边界条件和收敛条件对假定的衰减函数和位移沉降函数进行迭代计算的方法。
【关键词】：湿陷性黄土 群桩基础 承载力 半解析法 虚功原理
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U443.15
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-21
• 1.1 研究的目的及意义9-13
• 1.2 桩基础的国内外研究现状13-16
• 1.2.1 国外研究现状13-15
• 1.2.2 国内研究现状15-16
• 1.3 湿陷性黄土的国内外研究现状16-18
• 1.3.1 国外研究现状16-17
• 1.3.2 国内研究现状17-18
• 1.4 本文主要研究内容18-21
• 第二章 桩基础承载力分析21-35
• 2.1 桩基础承载力研究21
• 2.2 桩基础水平承载机理21-23
• 2.3 水平承载力参数分析23-28
• 2.4 桩基础竖向承载机理28-30
• 2.5 竖向承载力参数分析30-34
• 2.6 本章小结34-35
• 第三章 湿陷性黄土特性分析35-43
• 3.1 湿陷性黄土分布35-36
• 3.2 黄土的力学性质36-38
• 3.3 负摩阻力机理38-41
• 3.4 群桩负摩阻力分析41-42
• 3.5 本章小结42-43
• 第四章 湿陷性黄土地区群桩基础有限元建模及分析43-61
• 4.1 模型参数选取43-44
• 4.2 有限元建模44
• 4.3 数值结果分析44-60
• 4.3.1 桩顶位移和荷载曲线（Q-S曲线）45-49
• 4.3.2 桩身轴力49-53
• 4.3.3 群桩负摩阻力53-60
• 4.4 本章小结60-61
• 第五章 群桩基础承载力分析61-79
• 5.1 群桩基础承载力研究方法61-65
• 5.2 群桩基础竖向承载半解析法65-73
• 5.2.1 变形体的虚功原理65-66
• 5.2.2 应力应变关系66-71
• 5.2.3 承载力的半解析解71-73
• 5.3 群桩基础水平承载半解析法73-75
• 5.4 考虑群桩作用的承载力计算75-78
• 5.5 本章小结78-79
• 结论与展望79-81
• 参考文献81-85
• 致谢85

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王端端;周志军;吕彦达;魏进;;湿陷性黄土中成孔方式对桩基承载力影响试验研究[J];岩土力学;2015年10期

2 丁小军;张海超;牛亚强;张延杰;;黄土地基竖向荷载下群桩基础承载特性室内试验研究[J];兰州交通大学学报;2015年04期

3 杜思义;石磊;;竖向荷载下群桩受力特性研究[J];郑州大学学报(工学版);2015年04期

4 冯忠居;王航;魏进;高璇;贾彦武;张旭;;黄土冲沟斜坡桥梁桩基竖向承载特性模型试验研究[J];岩土工程学报;2015年12期

5 徐增伟;郭智;;浸水对湿陷性黄土工程性质影响的试验研究[J];四川建筑科学研究;2015年02期

6 邵生俊;杨春鸣;马秀婷;陆斯;;黄土的独立物性指标及其与湿陷性参数的相关性分析[J];岩土力学;2013年S2期

7 杜家庆;杜守继;赵丹蕾;唐文勇;;竖向荷载下群桩-土-承台相互作用数值分析[J];岩土力学;2013年08期

8 胡长明;梅源;刘增荣;王雪艳;;湿陷性黄土高贴坡变形模式和稳定性分析[J];岩石力学与工程学报;2012年12期

9 李春轩;石建欣;;关中黄土地层公路桥梁钻孔灌注桩设计问题[J];公路交通科技(应用技术版);2012年08期

10 杨志成;李伟峰;;浅谈湿陷性黄土地质特性及处理方法[J];公路;2012年04期

，

本文编号：693772