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原文传递临时锚碇群桩基础承载特性研究

论文题名：	临时锚碇群桩基础承载特性研究
关键词：	悬索桥;桩基础;临时锚碇;承载特性;荷载分布
摘要：	锚碇作为悬索桥的起关键作用的构成结构，它承载了悬索桥的大部分的重量，也负荷着来自缆索的巨大荷载，地基土体经过它接收来自上部的荷载。锚碇结构对悬索桥体系的安全与稳定贡献巨大。临时锚碇作为一项新兴技术，目前在国内应用较少，已知的仅有苏州竹园大桥、新建南广铁路大桥和北京路自锚式悬索桥等应用了这项技术，而悬索桥结构中使用群桩基础的同样非常罕见。鉴于目前临时锚碇技术的研究明显不足，不能满足日后大量应用到实际工程中的需要。而本人所参与的位于广东省东莞市的东江南支流港湾大桥的建设应用了这项技术，所以本文开展了对临时锚碇群桩基础的承载特性相关的理论、数值模拟和现场实验研究，具体的工作内容如下：　　进入广东省东莞市东江南支流港湾大桥项目驻扎，时刻掌握施工节点，在施工的关键节点，自行串联相关设备，然后及时安装现场监测所需的测斜管、光纤光栅传感器、光纤光栅土压力盒、光纤光栅锚索测力计等。安装完成后在现场调试设备并检测成活率。　　在临时锚碇缆索架设成功即荷载施加完成后，进行了对东江南支流港湾大桥临时锚碇群桩基础的现场监测。通过光纤光栅土压力盒、光纤光栅传感器、测斜管、缆索拉力计等设备，对临时锚碇基础在缆索拉力作用下产生的位移、弯矩、承台前侧的土压力以及缆索拉力进行长达三个月的监测活动。同时对所测得的数据进行后续处理，以研究群桩基础的承载性能。　　通过使用有限元建模软件ABAQUS对临时锚碇结构实施多因素分析，以期得到在改变桩长、桩径等因素下的承载特性的变化，再改变荷载分析承台和群桩基础的荷载分担比的变化。同时研究土体有效的加固范围，为施工方地基加固提出建议。　　最后研究群桩基础的理论计算方法，首先使用m法计算，根据承台的p-y曲线公式结合已有的黏土和砂土中的p-y曲线公式计算承台和群桩的整体受力模型，与现场监测结果进行对比，分析各方法的优劣。　　在经过现场监测、有限元及理论计算之后，通过缆索拉力监测得出工况，对数据进行处理得出了承台土压力、桩身弯矩、剪力、桩身土压力、桩身位移等关键参数的变化规律，通过有限元分析得出桩径是比桩长对临时锚碇承载性能影响更大的因素，得出了承台和群桩基础在荷载改变下的荷载分担情况变化，并且证明了地基加固方案的有效性。经过理论计算得出p-y曲线法是更加精确更接近工程实际的方法。　　本文致力于探索临时锚碇群桩基础在实际工程中的性能特征，并且研究其在不同尺寸及荷载下的承载性能变化情况，结合理论计算结果进行对比，以期为日后该技术的推广应用提供参考。
作者：	孙昂
专业：	建筑与土木工程
导师：	龚维明;牛亚洲
授予学位：	硕士
授予学位单位：	东南大学
学位年度：	2021