循环荷载下桩基特性数值模拟

《循环荷载下桩基特性数值模拟》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、摘要近几年，我国城市建设向高空发展，市内交通向多层次立体化发展，铁路、公路新线不断延伸，这些工程中，桩基础除了要承担上部结构自重产生的恒载之外，还要长期承受有明显周期性的循环荷载，这种荷载使得土体中产生超静水压力，降低了地基土的强度，严重影响了桥梁正常使用，但我国现有的桩基础设计规范中还没有循环荷载作用下桩基的设计准则及评判标准，因此，开展对竖向循环荷载作用下桩基变形及承载特性的研究具有重要的现实及理论意义。本文在交通运输部应用基础研究项目“服役桥梁桩基础承载力检测评定方法研究”的背景下，通过理论分析和有限元数值模拟计算的方法对桩基竖向循环荷载下的特性变化进行了系统研究。

2、本文研究的主要内容有，分析土在循环荷载作用下循环应力比、临界动应力比和动抗剪强度变化的规律；通过有限元数值模拟分析边界条件对桩基特性的影响，研究了不同桩长、桩径及桩土弹模比对桩基承载特性的影响；分析了循环荷载下桩土接触中的关键问题，总结了不同土体在不同循环荷载比和不同循环次数下，桩顶累积沉降、桩侧轴力以及桩侧动摩阻力的变化规律。关键词：桩基础；竖向循环加载；数值模拟；桩侧轴力、侧摩阻力、累积变形I万方数据AbstractWiththesustainedeconomicgrowth,theurbanconstructiondevelopstowardthehighaltit

3、ude,thecity'strafficexpandstowardathree-dimensionalmulti-leveldevelopment,andrailwaysandroadscontinuetoextendnewlines.Intheseprojects,thepilefoundationbearsnotonlytheweightofthesuperstructurethatdeadloadgenerates,butalsocyclicloading,whichgeneratessuperhydrostaticpressureinthesoilandreduc

4、esthestrengthofthefoundationsoil,seriouslyaffectingtheuseofthebridge.Becauseofthelackofdesignspecificationsandcriteriaofpilefoundationundercyclicloadingpile,itcarriesoutanimportanttheoreticalsignificancetostudyofpilefoundationunderverticalcyclicloadingandloadshapedeformation.Underthebackg

5、roundtheministryoftransportappliedbasicresearchprojectsofthe"servicemodeltestofbridgefoundationbearingcapacity",cumulativeverticalpilesettlementundercyclicloading,axialforceandthepilesidefrictionresistancearesystematicallyresearchedontheoreticalanalysisandfiniteelementnumericalsimulation.

6、Themaincontentsofthispaperareanalyzinglawsofcyclicstressratio,criticaldynamicstressratioanddynamicvariationofshearstrengthofsoilundercyclicloading;researchingboundaryconditionseffectonpilecharacteristicsthroughfiniteelementnumericalsimulation;studyingdifferentpilelength,pilediameterandpil

7、e-soilelasticmodulusratioimpactonbearingcharacteristicsofpile;exploringkeyissuesofpile-soilundercyclicloading;summarizingthechangingtrendofthecumulativesettlementofthepile,thepilesideoftheshaftforceandmovethepilesidefrictionresistanceunderdifferentsoilsindifferentra