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斜桩水平承载特性的p-y曲线研究

作　者: 任涛
导　师: 凌道盛
学　校: 浙江大学
专　业: 岩土工程
关键词: 斜桩楔体模型 p-y曲线法土弹簧单元
分类号: TU473.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 71次
引　用: 1次
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内容摘要

由于具有良好的水平承载性能,斜桩以及有斜桩的群桩基础被广泛应用于桥梁、码头、大型输电以及斜坡上建筑等工程中。目前,针对斜桩承载性能的研究主要集中在试验方面,理论上的分析研究相对较少。本文根据斜桩桩侧土体受力特征,假设桩侧浅层土体达到极限破坏时在桩侧被动破坏区形成一个三维楔形体。基于极限平衡理论导出了不同倾角斜桩桩侧极限土抗力,考虑了斜桩倾角、桩土界面摩擦作用等因素对桩侧极限土抗力的影响,数值对比分析了斜桩和直桩桩侧极限土抗力的差异。基于三维楔形体模型,提出了斜桩初始地基反力模量的确定方法,修正了砂土地基中直桩Reese的p-y曲线,提出了砂土斜桩地基中p-y曲线确定方法。在此基础上,基于虚功原理,导出了梁单元、非线性地基土弹簧单元的有限元列式,给出了有限元迭代求解方法。编制了相应分析程序,通过简单算例验证了非线性土弹簧单元的合理性和有效性。最后,采用本文程序对一离心机模型试验进行了模拟分析,结果表明计算结果和试验结果吻合得很好。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-7
Abstract  7-10
第一章绪论  10-26
  1.1 研究背景  10-12
  1.2 直桩水平承载特性及分析方法  12-19
    1.2.1 水平承载桩工作性状  12-13
    1.2.2 直桩水平承载桩的分析方法  13-19
  1.3 水平承载斜桩国内外研究现状  19-24
  1.4 本文的主要工作及技术路线  24-26
第二章基桩p-y曲线及力学性状分析  26-40
  2.1 p-y曲线法概述  26-27
  2.2 典型地土p-y曲线模型  27-36
    2.2.1 软粘土的p-y曲线  27-29
    2.2.2 硬粘土的p-y曲线  29
    2.2.3 统一法(Sullivan等,1980)  29-30
    2.2.4 河海大学方法(王惠初,1991)  30-31
    2.2.5 同济大学方法(章连洋等,1991)  31-32
    2.2.6 Reese建议的砂土p-y曲线  32-36
  2.3 p-y基于曲线法的单桩水平承载特性分析  36-40
    2.3.1 无量纲迭代法  36-37
    2.3.2 有限差分迭代法  37-40
第三章斜桩水平荷载作用下的楔体模型  40-49
  3.1 引言  40
  3.2 斜桩极限状态分析  40-46
  3.3 与Reese(1974)方法的比较  46-49
第四章砂土地基斜桩水平承载特性p-y曲线法  49-64
  4.1 引言  49-51
  4.2 砂土地基中斜桩p-y曲线法  51-52
    4.2.1 砂土斜桩极限土抗力  51
    4.2.2 斜桩的初始模量  51-52
  4.3 有限元实现  52-60
  4.4 斜桩承载特性影响因素分析  60-64
第五章实例分析  64-72
  5.1 引言  64
  5.2 斜桩承载性能离心机试验  64-66
  5.3 斜桩承载特性的数值分析  66-71
  5.4 小结  71-72
第六章结论和展望  72-74
  6.1 主要结论  72-73
  6.2 展望  73-74
参考文献  74-79
作者简历及发表文章情况  79

斜桩水平承载特性的p-y曲线研究

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