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深水沉井-桩复合基础水平承载性能研究
| 论文题名： | 深水沉井-桩复合基础水平承载性能研究 |
| 关键词： | 复合基础;深水沉井;钢管桩;承载性能;受力机理 |
| 摘要： | 沉井—桩复合基础是由沉井和钢管桩组成的一种新型复合基础，本课题以交通运输建设科技项目《多灾害作用下特大跨径桥梁适宜结构体系、关键结构与原型设计研究》为依托，以琼州海峡跨海大桥为工程背景，室内模型试验为基础，研究了沉井—桩复合基础在水平向荷载下的承载性能，开展的主要内容和成果如下: 1、设计并实施了砂土中沉井—桩复合基础的模型试验，研究并分析了水平荷载作用下沉井、钢管桩的受力机理和水平变位的基本规律，沉井底部与侧壁的土压力的分布规律，不同桩数对水平承载力的影响，为建立沉井—桩复合基础水平向荷载作用下的设计理论提供参考; 2、沉井—桩复合基础由于桩的约束作用，增加了沉井底部的抗滑移能力，一定程度上分担了沉井所承受的水平力，同时能调动更深层次的土抗力，提高了水平承载性能。随着桩数的增加，沉井抗水平性能也相应增加，但随着桩数同等增加，抗力增加的趋势变缓; 3、由于沉井对桩顶的嵌固作用比较明显，使得桩顶部位出现最大负弯矩，桩顶处负弯矩大于桩身正弯矩，桩顶嵌固作用使得在水平荷载作用下的沉井下群桩基础的承载力提高; 4、不同桩位的桩，桩身弯矩、剪力、土抗力的分布有所不同，随着荷载的增加，前、后排桩的受力差别逐渐凸显，在前几级荷载作用下，由于桩前土体变形影响区域不大，前、后排桩均呈现类似的工作状态，随着荷载增加，塑性区的影响范围增加，同时，受桩与桩后土体脱离的影响，导致了后排桩的内力小于前排桩，前排桩最大内力位置高于后排桩; 5、随着荷载的增加，群桩分担的水平荷载比率随荷载与桩数也逐渐增加，但沉井—桩复合基础主要由沉井来承担大部分水平荷载，本次试验模型中群桩约承担30％的水平荷载; 6、以Duncan提出的等效单桩法(GEP)为基础，提出了考虑沉井底部土抗力的等效单桩计算方法，推导出了沉井底部抗扭刚度的计算公式，并通过与试验结果进行了对比，同时以琼州海峡跨径1500m中塔沉井—桩复合基础为例，用本文提出的等效单桩计算方法进行计算，计算结果能达到工程需要，表明本文提出的解决方法有一定的实用意义。 |
| 作者： | 陈祉阳 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 龚维明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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