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考虑边坡效应的桥梁基桩力学行为研究
| 论文题名： | 考虑边坡效应的桥梁基桩力学行为研究 |
| 关键词： | 湿陷性黄土;桥梁基桩;微分方程;解析解;力学行为;边坡效应 |
| 摘要： | 本文对黄土边坡上的桥梁桩基的力学行为进行了研究。相比较于传统桩基的受力特性，在黄土边坡上修建桩基有其自身的特点。由于受桩基和边坡相互作用的影响表现出了不同于平地桩的作用，兼有主动桩和被动桩的特性，主要表现为：一方面边坡由于桥梁桩基传递的竖向和水平荷载的影响，改变了边坡的既有平衡状态，产生对桩基的潜在滑坡推力；另一方面由于沿坡度方向上下两侧的土层高度变化，边坡土体对桩基的水平和竖向支撑作用存在差异，影响桩基的受力特性。另外对于湿陷性的黄土还要考虑湿陷对边坡上桥梁桩基受力特性的影响。本文将处于边坡上的桩基受边坡对桩基影响的各种因素称为边坡效应。本文在国内外研究现状的基础上，考虑了多种因素对边坡上桥梁桩基的受力影响，通过理论推导结合现场试验对黄土边坡上桥梁桩基进行了系统的研究。主要研究了以下方面的内容： （1）对潜在滑坡推力的研究借鉴了抗滑桩中研究方法，按照国内外研究的有益结果，选择了黄土边坡上土推力的合理分布模式。 （2）以平地受力桩为基础，考虑边坡效应的作用，对黄土边坡上的桥梁桩基进行了受力分析，得到边坡上考虑边坡效应的桥梁组桩基受力微分方程，进一步应用有限差分法对桩基微分方程进行求解，并基于Visual c++平台编写了求解边坡上桥梁桩基的有限差分求解程序，对边坡上端承型桥梁桩基求解微分方程的解析解。 （3）对边坡上考虑边坡效应的影响因素进行了分析，分别考虑了滑坡推力分布模式、桩顶荷载组合、荷载方向、桩土相对刚度、黄土湿陷对边坡上桥梁桩基受力的影响，通过有限差分分别求解在单因素影响下桥梁桩基受力特性变化。 （4）通过边坡效应的试验研究了桩后土抗力对边坡上桩基受力的影响，通过室外试验的方法，分三组试验分别距离边坡的距离不同，按照桥梁基桩的受荷方式加载，获得基桩在桩后土体抗力影响下的基桩特性变化规律，然后对试验结果进行了统计分析，最终得出桩基在边坡上受力特性的变化规律。 |
| 作者： | 武发辉 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 蔺鹏臻 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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