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桩基础水闸荷载分担比分析研究

作　者: 邹东升
导　师: 曹邱林
学　校: 扬州大学
专　业: 水工结构工程
关键词: 分担比上部结构共同作用地震动荷载动力隐式
分类号: TV223
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 54次
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内容摘要

本文以某采用灌注桩基础的水闸为原型,研究水闸桩和底板水平荷载分担比,为工程设计提供参考依据,最大程度的发挥和利用桩基础的水平承载能力。首先,分析新中国成立以来水闸建设的情况,桩基础应用的广泛性,以及桩基础在处理水闸软弱地基中的优势。其次,分析桩的各种分类方法,桩基础和桩土相互作用的研究现状,以及某桩基础水闸的工程概况。再次,介绍非线性分析软件—ABAQUS。介绍它的使用范围,丰富的单元,以及分析模块。简述桩—土—上部结构相互作用计算原理以及ABAQUS中接触算法和接触网格的要求以及接触问题的力学模型。研究桩基础水闸在简化竖向均布荷载和简化水平均布荷载作用下水闸的变形、应力、应变情况、底板底部的摩擦应力及其在荷载作用下的分担比,并分析其产生的原因。研究不同水平荷载和竖向荷载下水闸的应力、应变情况及其荷载分担比；研究不同水闸的桩和土的性质情况下水闸的应力、应变情况及其荷载分担比；然后研究考虑上部结构的共同作用下水闸的应力、应变情况及其荷载分担比；与不考虑上部结构作用的结果进行比较,并分析其原因。最后,研究桩—土—上部结构在地震动荷载作用下的应力、应变以及荷载分担比,与不考虑地震荷载作用的结果进行比较,并分析原因。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-23
  1.1 引言  8-9
  1.2 桩及桩基础分类  9-14
    1.2.1 按桩体材料分类  9-10
    1.2.2 按施工方法分类  10-13
    1.2.3 按功能分类  13-14
    1.2.4 按桩径大小分类  14
  1.3 桩基础及桩土相互作用研究现状  14-21
  1.4 工程实际简介  21-22
  1.5 本文主要工作  22-23
第二章桩基础水闸底板对水平荷载分担比分析研究  23-57
  2.1 桩—土—底板共同作用计算原理  23-34
    2.1.1 有限单元法  23-24
    2.1.2 ABAQUS通用有限元分析软件简介  24
    2.1.3 计算分析的理论基础  24-28
    2.1.4 土的本构模型  28-34
  2.2 桩基础水闸桩—土—底板水平承载极限力的研究  34-43
    2.2.1 基本参数  34-35
    2.2.2 桩基础水闸底板的水平承载极限力的分析与计算  35-42
    2.2.3 计算结果分析  42-43
  2.3 水闸桩—土—底板对水平荷载的分担比研究  43-55
    2.3.1 土体的位移场  48
    2.3.2 底板和土表面的摩擦应力随位置的变化  48-49
    2.3.3 各种参数的变化对桩的水平荷载分担比及竖向荷载分担比的影响  49-55
  2.4 本章小结  55-57
第三章考虑上部结构作用下桩基础水闸底板水平荷载分担比研究  57-66
  3.1 水闸基础上部结构工作共同作用计算原理  57-58
    3.1.1 上部结构与地基基础的共同作用研究的发展历史  57
    3.1.2 上部结构与地基基础的共同作用的计算原理  57-58
  3.2 桩基础水闸桩—土—上部结构共同作用计算与分析  58-64
    3.2.1 计算模型  58-59
    3.2.2 荷载分析  59-60
    3.2.3 计算结果  60-64
  3.3 考虑上部结构作用对计算结果的影响  64-65
  3.4 本章小结  65-66
第四章考虑上部结构动力作用下对分担比的影响  66-78
  4.1 动力分析的方法原理  66
  4.2 动力分析荷载  66-67
  4.3 计算模型以及计算结果  67-73
  4.4 计算结果分析  73-74
  4.5 影响桩—土—上部结构动力特性的参数分析  74-76
  4.6 本章小结  76-78
第五章结论与展望  78-81
  5.1 本文结论  78-79
  5.2 研究展望  79-81
参考文献  81-88
致谢  88-89

桩基础水闸荷载分担比分析研究

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