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考虑接触面特性的侧向受荷桩基性状研究
| 论文题名： | 考虑接触面特性的侧向受荷桩基性状研究 |
| 关键词： | 接触面;侧向受荷桩;嵌岩桩;负摩擦;有限元;大面积堆载 |
| 摘要： | 侧向受荷桩的桩土接触面之间会产生比较显著的滑移和脱开，因此有必要在对侧向受荷桩受力性状进行分析的同时考虑接触面的特性。侧向受荷桩包括主动桩和被动桩，主动桩常见于海洋平台、港口码头，而公路、厂房的大面积堆载会使桩承受很大的侧向荷载，从而形成被动桩。本文利用大面积堆载下的桩基受力变形实测资料和大直径嵌岩桩的水平加载试验资料，结合有限元计算，分析了桩土接触面特性对侧向受荷桩受力性状的影响，讨论了海洋平台中大直径嵌岩桩的变形特性，研究了大面积堆载对邻近桩基的影响，得到了如下结论： （1）采用有限元分析对比了接触面、网格划分对水平受荷单桩计算结果的影响，确定了比较合理有效的网格划分方法，与工程实例的比较表明设置接触面对于正确模拟桩土受力特性有较大的效果，文中给出桩身位移曲线，发现对于水平受荷桩，桩的入土深度有个临界值，桩身过长对提高承载力无明显作用。 （2）介绍了马迹山嵌岩桩的试桩方案并整理了测试结果，给出了桩身的位移、弯矩、剪力以及地基土抗力曲线，发现大直径嵌岩桩水平承载主要取决于桩前土体的压缩性，嵌岩段承担了水平荷载的大部分，试验桩从钢套管下端至中风化岩层顶面3m左右范围既是桩身变截面位置，又是桩嵌岩段的起始位置，桩身所受的弯矩值很大，且有应力集中效应。在临界荷载之前，钢套管与管内钢筋混凝土具有整体共同作用，在这之后两者变形不一致，无法共同作用。在深入分析实测数据的基础上进行了有限元计算，计算结果与实测结果相吻合，并研究了无钢套管模型、中风化岩强度降低以及改变嵌岩深度对变形的影响，从计算结果可以发现嵌岩深度存在临界值，超过此临界值对提高嵌岩桩的承载力无明显作用，同时钢套管能有效控制岩层以上桩身的位移，但对岩层以下的位移影响不明显，且中风化岩可能存在的强度降低会致使岩层内桩身位移的显著增大，应引起设计人员的重视。 （3）研究了堆载作用下饱和土中的桩基性状，分析了初始地应力、接触面、摩擦系数、堆载距离、堆载重度以及土体固结对侧向受荷桩的受力变形影响。介绍了大面积堆载的原位试验，并对比了数值计算结果与实测结果。研究结果表明随着堆载的逐步增大，土体的沉降和侧移初期发展缓慢而后期发展迅速，超孔隙水压则线性增大，负摩擦桩的轴力与被动桩的弯矩增长速率与土体的沉降和侧移相似。 |
| 作者： | 王恺敏 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 王建华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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