筒桩承载性状及其在海堤结构中的应用研究

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1、浙江工业大学硕士学位论文筒桩承载性状及其在海堤结构中的应用研究作者姓名：指导教师：蒋帅华王哲教授浙江工业大学建A_r-程学院2014年4月DissertationSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterSTUDIESoNTHELOADBEARINGBEHAⅥORoFLARGEDIAMETERTUBULARPILEANDITSAPPLICATIoNRESEARCHlNTHESEAWALLSTRUCTURECandidate：JiangShuaihuaAdvisor：Pro

2、f．WangZheCollegeofCivilEngineeringandArchitectureZhejiangUniversityofTechnologyApril2014浙江工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。作者签名：蒋忡牮日期：加

3、以年岁月．zD日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在——年解密后适用本授权书。2、不保密口。(请在以上相应方框内打“巾)作者签名：蒋4巾华翩戳：坳一日期：训中年占月z伊日日期：印}舞厂月■日浙江工业大学硕士学位论文摘要筒桩承载性状及其在海堤结构中的应用研究摘要筒桩具有施工

4、方便、成桩质量好、承载能力高、经济性好等的特点，因此其在软土地基中的基坑工程、道路工程、海洋工程等领域有着广泛的应用。筒桩作为一种新型桩，其设计理论研究落后于工程实践，筒桩在软土地基中的承载能力评价方面还缺乏较为合理且简便的计算方法，有待进一步的研究。筒桩在海堤结构中的运用是时下热点之一，但是在波浪荷载作用下，筒桩结构海堤的设计理论目前尚无规范或标准可循。为此，本文将结合实际工程，对软土地基上的筒桩的承载性能进行相关研究工作，主要的内容和结论如下：1．利用荷载传递函数法研究筒桩的单桩竖向承载力。在考虑桩土软化、土芯分担荷载及筒桩内摩阻力发挥情况下，通

5、过对筒桩内、外侧土选取弹塑性荷载传递函数，而对桩底土选取三折线荷载传递函数，建立微分方程，并推导出一套桩体任意截面的桩身轴力以及桩周摩阻力公式。最后，通过一个实际工程来验证公式的正确性，把现场试验得到的P．S曲线与公式计算所得到的曲线比较，发现曲线较吻合。因此，该套公式有很好的工程使用价值。2．利用有限元软件ABAQUS分别分析了筒桩基础在竖向荷载和水平荷载下的受力过程。在竖向荷载下，通过与工程实例的现场试验结果比较，两者荷载一沉降曲线较为吻合，验证了采用有限元方法研究筒桩的承载性能是切实可行的，同时还得到了筒桩内外侧摩阻力的分布图；在水平向荷载下，

6、通过与等截面面积的实心桩比较，发现筒桩在抵抗水平荷载作用中有较大优势；最后，分析了三种典型杭州地区的简桩基础分别在竖向荷载和水平向荷载作用下的承载性状，得到了一些较为实用的结论。3．在实际工程的基础上，利用等效刚度原理，将双排筒桩结构海堤受力问题由三维问题转换为平面应变问题，采用有限元分析手段研究其在波浪荷载作用下，排桩刚度、系梁刚度、系梁位置、桩间距、排距等筒桩海堤的主要设计参数对该结构水平位移的影响，得到的结论有助于筒桩结构海堤的设计与推广。关键词：筒桩，荷载传递，解析解，有限元，双排桩海堤STUDIES0NTHELoADBEARINGBEHAV

7、IoRoFLARGEDIAMETERTUBULARPILEANDITSAPPLICATIoNRESEARCHINTHESEAWALLSTRUCTUREABSTRACTTubularpilehasmanyadvantages，suchassimpleconstruction，highbearingcapacity,goodeconomics，etc．Soithasawiderangeofapplicationintheexcavationengineering，roadengineering，marineengineeringandotherfield

8、s．Asanewtypeofpile，thedesigntheoryofTubularpilelagsint