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原文传递桥梁桩基础桩距优化研究

论文题名：	桥梁桩基础桩距优化研究
关键词：	桥梁工程;群桩基础;桩土相互作用;最小桩距;弹塑性力学;有限元分析
摘要：	在桩基础设计时，如何调整桩距、使群桩基础的变形与受力状态及其工程造价等各个方面都趋于合理，是一个重要的问题。我国的建筑地基基础设计规范和建筑桩基设计规范规定了各类桩的最小桩距，这就保证了设计桩距接近群桩效率的峰值桩距，以获得较高的群桩效率。对于独立基础承台，桩数确定后，一般按最小桩距及使承台平面尺寸为最小去布桩。这是由于随着承台平面尺寸的增大，其材料消耗也会急剧增加，通常不会为追求其它目的而加大桩距。所以在保证群桩基础的变形和受力性能在安全范围内的情况下，合理减小最小桩距，节省材料消耗，优化设计是十分有经济意义的。本文回顾了国内外关于群桩基础群桩效率的研究现状，并作了细致的分析，对其做了综述。具体工作如下： (1)建立了有限元计算方案，利用大型有限元分析软件ANSYS进行模拟计算。 (2)通过ANSYS建立三维模型进行了单桩和四种典型桩距下两桩、六桩矩形承台群桩和九桩方形承台群桩的模拟计算，通过对数据结果的分析来说明合理减小最小桩距来优化设计的可行性。通过本文的研究，主要得到以下结论： (1)与单桩相比，群桩基础中由于桩与桩之间的相互作用使桩的沉降、轴力和桩间土体的应力位移都有所增大，且随排数和桩数的增多而增大。 (2)刚度比对桩的沉降和轴力有较大影响，且随其呈正比变化。随着刚度比的减小，桩周土体位移减小，但是桩周土体应力有增大的趋势。 (3)随着桩距的增大，群桩的沉降变小，桩间土体的应力位移也减小，群桩的承载力明显提高，各基桩的轴力逐渐增加。 (4)当桩距从2.5d减小到2d时群桩和桩间土体受力性能非常相似，变化值不明显。由此可得，合理减小最小桩距来优化设计是可行的。
作者：	魏芳
专业：	桥梁与隧道工程
导师：	张鸿儒
授予学位：	硕士
授予学位单位：	北京交通大学
学位年度：	2006
正文语种：	中文