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土体沉降对桥梁桩柱偏位的影响试验研究
| 论文题名： | 土体沉降对桥梁桩柱偏位的影响试验研究 |
| 关键词： | 桥梁桩柱;偏位事故;受力变形;土体沉降;压缩试验 |
| 摘要： | 随着城市建设的不断发展，土地资源逐渐紧缺，在已有桩柱附近进行大面积回填时常发生。回填土存在空间差异性，导致土体发生竖向沉降的同时可能伴随横向位移，极易引起桩柱偏位。因此，本文以一匝道桩柱偏位事故为研究背景，结合缩尺模型离心试验，利用Abaqus有限元软件分析土体参数（弹性模量、泊松比、粘聚力、内摩擦角、分层形式、坡度）与桩柱参数（刚度、直径、截面形式）等影响因素对桩柱受力变形特性的影响。研究内容与结论如下： （1）在不同含水率、压实度条件下进行了直剪与压缩试验。结果表明：土体抗剪强度、压缩模量与含水率成反比，与压实度成正比，可以通过改变含水率和压实度来模拟回填土的强度差异。 （2）通过两组土工离心模型试验与试验模型数值分析，对结构受力与变形进行分析。数值分析结果与试验结果表明：土体沉降过程中同时产生竖向位移及横向位移，较强的土体向较弱一侧移动，导致桩柱产生横向位移、土体开裂；桩柱横向位移与埋深成反比，与压实度差异成正比；由于土体横向位移大于桩柱横向位移，导致桩土分离；较强侧土体侧压力呈现中间小两头大，较弱侧土体侧压力与桩柱埋深成正比；桩柱应力表现为中间大两头小，拉压应力绝对值不相等。 （3）利用有限元软件Abaqus分析土体参数、桩柱参数等影响因素对桩身横向位移的影响。结果表明：横向位移分别与土体弹性模量、泊松比、粘聚力、内摩擦角、桩柱直径、桩柱刚度成反比；当内摩擦角达到临界值时，继续增大内摩擦角桩柱横向位移减小不再明显；虽然增大桩柱刚度可以减小桩柱横向偏移，但是减小效果不太明显；截面刚度相同时，圆形墩相较于矩形墩、方形墩更有利于降低桩柱横向位移；回填土中存在刚性夹层对桩身横向位移有较大的影响；桩身位移与坡度成正比，坡度越陡，位移越大。 |
| 作者： | 黄博 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 许宏元;向中富 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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