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基于有限元方法的桥梁桩基础的沉降规律分析
| 论文题名： | 基于有限元方法的桥梁桩基础的沉降规律分析 |
| 关键词： | 铁路桥梁;群桩基础;沉降规律;桩顶荷载;桩端土;压缩模量 |
| 摘要： | 高速度，高舒适度以及高安全性是高密度连续运营高速铁路具有的特点，对铁路结构的高平顺性提出了十分苛刻的要求，并且也对高速铁路基础沉降和相邻沉降的要求也十分严格。对于高速铁路而言，在遇到不良地质情况时，比如膨胀土、冻土、软土等地质条件，路基就无法有效的避免基础沉降，所以，现阶段的高速铁路绝大部分情况下都是通过桥梁对基础沉降展开控制;桥梁在高速路线中往往占据较高的比例，在部分地区桥梁甚至达到线路长度的85％，且绝大多数都是选用桩基础。群桩基础能够体现多元化的特点，比如整体性强、变形小等，因此现阶段的桥梁桩基础主要为群桩基础，而它在荷载影响下受力特性的研究长期以来都是世界范围内相关学者的研究热点。在此背景下，对高速铁路桥梁群桩基础沉降展开深入的探究和分析具有十分突出的价值意义。 本文以新建商合杭高速铁路工程中古城特大桥为研究对象，在分析群桩沉降规律和各计算方法实用性的基础上，利用ABAQUS大型有限元软件对桥梁桩基础进行建模分析，参照现行设计规范，并利用现场实测地质情况进行数据模拟分析。通过ABAQUS数据模拟获得桩基础的内力和桩端持力层土体沉降量，为研究桩基础沉降奠定良好的理论基础。 本研究首先对单桩、群桩基础等方面的定义进行论述和分析。之后详尽的探究了现阶段针对群桩基础沉降的理论和方法，并对各类方法所具有的特性展开对比，最终决定采用有限元方法。此外，本文通过有限元软件ABAQUS对古城特大桥中的某墩桩基础沉降变形展开深入的分析，并构建了相应的数学模型，对于各个桩顶的荷载等级和不同桩尖土的压缩模量对桩基沉降计算影响展开了全面的研究，通过对比常规铁路计算结果、现场实测数据，得出如下规律: 1.群桩基础沉降量伴随桩端土的压缩模量提升而降低。 2.群桩基础的沉降量伴随桩顶荷载的提升而表现出非线性递增的特点，并探究出现此类现象的原因。 3.对群桩基础运用ABAQUS进行沉降模拟的方法较为可行，与现场实测沉降结果较为接近，这表明此类模型合理，沉降规律具有可信度，建议把此类模型应用到高速铁路桥梁桩基础沉降预测中。 |
| 作者： | 岳燕超 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 高颖;边建民 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河北工程大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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