桩基托梁挡土墙设计理论研究

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1、分类号密级中国地质大学（北京》-硕士学位论文桩基托梁挡土墙设计理论研究学号••2002120052研生:胡雪专业：地质工程研究方向：地质工程数值模拟与信息系统指导教师：马孝春副教授2015年05月本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研宂成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国地质大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名••胡脅日期

2、：X叫关于论文使用授权的说明本人完全了解中国地质大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。《公开•保密（—年）（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：》^导师签名:日期：上iz°j分类号密级中国地质大学（北京）硕士学位论文桩基托梁挡土墙设计理论研究学号：2002120052研究生：胡雪专业：地质工程研究方向：地质工程数值模拟与信息系统指导教师：马孝春副教授2015年05月ADissertatio

3、nSubmittedtoChinaUniversityofGeosciencesforMasterDegreeStudyondesigningtheoryofpilefoundation-trimmerbeam-retainingwallstructureMasterCandidate:HuXueMajor:GeologicalEngineeringStudyOrientation:NumecicalsimulationandinformationsystemforgeologicalengineeringDisser

4、tationSupervisor:Prof.MaXiaochunChinaUniversityofGeosciences(Beijing)摘要桩基托梁挡土墙是一种新型支挡结构，整个体系协同工作的力学作用机理、设计计算理论不是很完善，滞后于工程实践。本文结合重庆某工程实例，采用理论分析和数值模拟相结合的方法，对桩基托梁挡土墙的设计计算理论进行研究，研究工作如下：（1）总结桩基托梁挡土墙各部分不考虑其相互作用时的理论计算体系；研究将桩与托梁作为一个整体考虑时二者协同工作的受力性状分析，得出梁跨中挠度计算公式及协同作用时桩基

5、础桩顶弯矩减小、剪力增大的变化规律。（2）建立三维有限元模型，采取控制单一变量法，研究不同托梁厚度、桩间距、桩宽度、桩长条件下，托梁应力、桩内力、挡土墙水平位移的变化规律，得出：托梁厚度、桩间距、桩宽度的改变对挡土墙的水平位移影响程度不大，当桩长增大时，挡土墙墙底的水平位移得到了很好地控制；托梁上下表面的最大主应力变化规律是在桩支承处出现极值，从两桩支承处向中间逐渐变小，托梁厚度的改变对其应力分布影响不太大，在托梁的承载力满足要求的前提下，允许适当减小托梁厚度；桩长和桩宽度增大超过一定范围后，会对桩身弯矩和剪力产生显著

6、影响，桩长和桩宽度并非越大越好。（3）基于MIDASGTS软件对重庆某工程实例进行数值模拟计算，分析桩基托梁挡土墙各部分的位移变化趋势、应力分布情况和内力变化规律，得出：挡土墙、托梁、桩的水平位移变化规律一致，桩的位移分布直接影响着挡土墙、托梁的位移分布趋势；托梁内力数值解比理论值小，是因为理论计算时未考虑托梁底面土体反力的作用，设计时应当酌情考虑；桩基础的内力和位移，理论值比数值解稍大，在设计时，应在保证支挡效果的情况下，适当减少桩身的尺寸或者配筋。（4）将理论计算结果与数值模拟结果进行了对比分析，得出：挡土墙土压力

7、、托梁的内力、桩的内力规律基本一致，证明了数值建模分析的过程是正确且合理的，理论计算结果是正确的。关键词:桩基托梁挡土墙，内力计算，MIDASGTS，数值模拟分析1AbstractPilefoundation-trimmerbeam-retainingwallisanewtypeofretainingstructure.Whenthewholestructureworkscollaboratively,thedynamicalmechanismandthedesigntheoryarenotperfect,whichf

8、allbehindengineeringpractice.CombinedwithanengineeringcaseinChongqing,thisthesisusesthemethodofcombiningtheoreticalanalysisandnumericalsimulationtostudythedesigntheor