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带垫层桩箱基础水平及低周循环受力特性试验研究
| 论文题名： | 带垫层桩箱基础水平及低周循环受力特性试验研究 |
| 关键词： | 深水跨海桥;桩箱基础;砂砾垫层;受力特性 |
| 摘要： | 随着我国海洋开发战略的逐步实施，桥梁建设逐渐由内河向近海扩展，深水跨海桥梁修建面临着软弱地基深厚、波浪、水流、地震、强风等复杂环境的巨大挑战，传统单一型式的桥梁深基础方案都存在难以避免的缺陷。群桩基础虽然具有良好的承载力，且能够有效控制地基沉降等优点，但需要较长的桩长，柔性长桩的整体刚度偏小及海上施工非常困难;对于单体沉箱基础，具有较高的竖向承载力，但对于地基沉降的控制难以满足使用的要求，因此，综合利用传统深基础的优点，将沉箱基础与桩基础进行组合形成带垫层桩箱基础。带垫层桩箱基础具有更高的竖向承载性能，在满足基础沉降控制要求的同时较桩基础更经济，且能够满足深水桥梁基础隔震要求等优势。 本文依据前人对垫层、沉箱及复合地基已有的研究成果，采用室内模型试验及数字图像分析相结合的方法，研究了带垫层桩箱基础在水平及低周循环荷载下的受力特性。论文主要研究内容如下: (1)通过水平静载试验，分析了桩数、垫层厚度和竖向荷载对沉箱水平位移及桩身内力的影响，利用数字图像量测技术获取了土体位移场与剪切带。结果表明:桩数、竖向荷载可有效限制沉箱的水平位移，设置垫层可显著减小桩身弯矩及剪力;土体在垫层顶部形成位移集中区，产生局部塑性变形并不断扩大，最后局部塑性变形区贯通形成完整的剪切带。 (2)通过水平低周循环试验，分析了加载方式、垫层厚度、循环幅值及次数对带垫层桩箱基础水平刚度、土体位移及桩身内力的影响。结果表明:带垫层桩箱基础的水平刚度随着循环次数的增加而增大，而滞回圈面积逐渐减小并趋于稳定;与水平静载试验相比，群桩中各基桩分担的水平荷载比例随循环加载发生重分配，后排桩的作用逐步得到更多发挥;当循环幅值较小时，前、中排桩所承担的弯矩值较为接近，随着循环幅值的增加，前排桩的作用得到加强;较无垫层情况相比，在水平静载及循环加载时，设置垫层均可显著减小前、中及后排桩的桩身弯矩;前、中排桩的桩顶剪力分担比随着循环幅值的增加而增大，后排桩则呈现逐级减小的趋势。 |
| 作者： | 孔伟阳 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 朱小军;宋意勤 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 扬州大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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