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高填土桥头下PHC管桩承载性状研究
| 论文题名： | 高填土桥头下PHC管桩承载性状研究 |
| 关键词： | 预应力高强混凝土桩;承载性状;倾斜荷载作用 |
| 摘要： | 沿海高速公路常见的桥头软基处理方法之一是打设路堤桩（Embankment Piles），这种方法能较好的控制工后总体沉降和差异沉降，并且适合快速填土。预应力高强混凝土桩（PHC）较其它路堤桩桩型具有多种优势，已成为一种先进的处理措施。但在实际工程中，PHC管桩单纯承受竖向或水平荷载的情况很少，往往同时承受两者的综合作用（即倾斜荷载）。高填土桥头下的桩基其实质也是受倾斜荷载作用的桩基。由于倾斜荷载下桩基的工作性状极其复杂，现有规范和研究的应用仍具有一定的局限性。对于倾斜荷载作用下PHC管桩工作性状的研究则更少。因此，本文在前人研究的基础上进一步研究该问题，以期能对以后工程提供参考。 本文是以崇启大桥北桥头PHC管桩课题为背景。首先对高填土桥头下（亦即倾斜荷载作用下）PHC管桩的工作性状进行了理论分析，再应用FLAC-3D数值分析软件对其进行模拟计算。本文主要研究内容和研究成果归纳如下： 1.综合分析国内外已有的相关研究，探讨了PHC管桩分别在竖向荷载、水平荷载和高填土桥头下（即倾斜荷载作用下）的工作性状及破坏机理，并列出了确定倾斜极限荷载的简易方法以及计算桩顶位移和转角的经验规范公式： 2.建立了倾斜荷载作用下PHC管桩的挠曲微分方程，并根据假定条件代入相关参数，再应用微分方程中的幂级数方法对其进行了解答，最后所得的参数方程式便于工程计算应用； 3.结合工程实际，本文应用FLAC-3D数值分析软件对高填土桥头下多层地基中PHC管桩的工作性状进行了探讨，并进一步研究了影响桩基工作性状的因素。结果表明： （1）在相同倾斜荷载角度、相同桩长条件下，三种不同桩径的各项位移和转角随荷载和桩径的增大而略有区别，但是各项位移和转角差值整体差别不大； （2）在同一桩长条件下，桩顶各项位移和转角均随倾斜荷载及其角度的增大而增大。因此，桩长越长，倾斜荷载角度越小，桩顶各项位移和转角越小，亦即承载能力越高。 4.通过将本文研究方法所得结果进行对比，发现理论计算与数值模拟较为吻合。这说明本文推导的理论计算结果和所得的数值模拟结果在工程实际应用中具备一定的适用性。 |
| 作者： | 张仕洲 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 季鹏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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