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内河软岩地基框架码头桩基承载特性研究
| 论文题名： | 内河软岩地基框架码头桩基承载特性研究 |
| 关键词： | 框架码头;软岩地基;嵌岩单桩;承载特性;桩侧摩阻力 |
| 摘要： | 由于山区地质条件的复杂性，桩土相互作用问题成为研究该地区码头结构的重点和难点。很多码头桩基的持力层以软岩为主，已有的硬岩施工工艺和施工、设计规范不能照搬用于软岩当中。本文基于“十二五”国家科技支撑计划课题“山区河流渠化河段港口码头建设关键技术研究”(2012BAB05 B04)，通过泥岩-混凝土剪切试验结果，修正了泥岩-混凝土接触界面剪应力退化模型，提出软岩嵌岩单桩承载力简化计算方法，对ABAQUS软岩嵌岩单桩荷载传递本构模型进行了二次开发，得到了竖向荷载作用下软岩嵌岩单桩荷载传递机理及承载特性。本文的主要研究工作及成果如下: (1)泥岩-混凝土接触界面剪应力-剪切位移的变化规律以及界面强度指标研究。通过现场采集中风化泥岩试样，进行5组天然、5组饱和状态下泥岩-混凝土接触界面的剪切试验及摩擦试验，得到泥岩-混凝土接触界面剪应力-剪切位移的变化规律及天然、饱和状态下泥岩-混凝土接触界面强度指标; (2)泥岩-混凝土接触界面剪应力退化模型研究。基于侧摩阻力软化模型，结合泥岩-混凝土接触界面剪切试验结果并实施无量纲归一化处理，得到泥岩-混凝土接触界面剪应力退化模型参数，修正该模型;另外，也得到了泥岩-混凝土接触界面剪应力退化模型中各参数与正应力相关的经验公式; (3)软岩嵌岩单桩承载力简化计算方法研究。基于桩侧摩阻力软化荷载传递模型，提出了软岩嵌岩单桩承载力的简化计算方法，并根据文献资料中已有工程实例原位观测实测结果，论证该计算方法的正确性及实用性，为竖向荷载作用下，软岩嵌岩桩的整体沉降、桩身受力性状等提供了一定的设计参考依据; (4)依托某工程实例，基于桩侧摩阻力软化荷载传递模型，对软岩嵌岩单桩承载特性进行数值模拟研究。应用大型通用有限元分析软件ABAQUS建立软岩嵌岩单桩模型，桩侧与岩石接触面之间的应力应变关系遵循桩侧摩阻力软化模型，修正了ABAQUS原有的摩擦模型。得到了软岩地基强度参数（如:弹性模量、粘聚力、内摩擦角）、桩基嵌岩深度、地基坡度变化对嵌岩桩承载规律的影响，对比分析了土、软岩、坚硬岩地基中桩端岩（土）的变形特性及破坏过程，并探讨了软岩嵌岩桩在竖向荷载作用下，桩侧摩阻力的膨胀滑移和剪切机制。 |
| 作者： | 舒丹 |
| 专业： | 水利工程；港口、海岸及近海工程 |
| 导师： | 刘明维 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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