荷载传递法在桩基荷载～沉降关系中的研究与应用

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1、分类号:TU410710-2012121003硕士学位论文荷载传递法在桩基荷载〜沉降关系中的研究与应用何剑导师姓名职称周志军教授申请学位类别硕士学科专业名称岩土工程论文提交日期2015年4月25日论文答辩日期2015年6月9日学位授予单位长安大学TheoreticalandapplicationresearchonLoadTransferMethodofverticalloadingpileAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：HeJianSup

2、ervisor：ZhouZhijunChang’anUniversity,Xi’an,China摘要本文主要进行了黄土地区大直径钻孔灌注桩承载性能试验研究、推导采用统一三折线模型的荷载传递法计算桩基荷载~沉降关系的解析解和有限元数值模拟计算分析这三个部分对桩基荷载～沉降特性进行了相关的理论分析与研究。1）桩基静载荷试验依托黄延高速公路扩能工程黄土地区钻孔灌注桩承载性能研究项目，对陕北黄土地区钻孔灌注桩基工程受载性能和沉降变形规律、桩侧摩阻力与桩端阻力发挥性状等相关特性展开分析和研究。2）利用通用有限

3、元数值模拟软件MIDAS/GTS对试桩进行了数值模拟，得到了桩与土在受载全过程中的承载变形关系。模拟结果与静载荷试验结果比较吻合，较好的反映了桩土在受荷过程中相应的受载性能和沉降变形关系。3）依据荷载传递法理论，利用桩~土体系荷载传递的基本微分方程，考虑了桩侧岩土体极限侧摩阻力沿深度变化特性，桩侧与桩端土体均采用统一三折线荷载传递模型，对单桩荷载～沉降关系进行推导求解。推导过程中，对桩顶、桩端处岩土体所处的状态分别进行讨论，得到了单层、均质土中统一三折线模型的荷载传递法的解析解。4）利用理论推导结果

4、，对工程实例进行计算求解：利用推导得到的单层、均质土中统一三折线模型的荷载传递法的解析解，先后对实际桩基荷载～沉降关系进行拟合计算以及验证分析。拟合表明：拟合曲线与实测结果比较吻合，误差较小，具有一定的工程适用性。关键词：岩土工程，单桩，静载荷试验，荷载～沉降关系，荷载传递法，三折线模型，数值模拟，桩侧摩阻力IABSTRACT,ThispapercombinesthestaticloadtestofthelineHuanglingtoYananhighwayinloessareaofHuanglin

5、g.Throughthistestofusingtheloadingmethodofanchor-pilebeamcounterforcedevice,studyingtheloadtransmissioncharacter,theexertpropertiesofsidefrictionandsidefriction,andtheload-settlementrelationshipunderverticalloadofpilefoundationinloessarea.Basedonthethe

6、oryofloadtransfermethod,atrilinearmodelisusedtomodelthesidefriction,atrilinearmodelisalsoemployedtothesimulationofthepileendresistancebetweenthepileansoil.Byusingthetrilinearmodel,andtaketheproperlyofthesoilwhichenhancesunderthedepthintoconsideration,t

7、herelationbetweentheloadandsettlementisdeducedthroughthetheoryofloadtransfermethod.Duringtheprocessofderivative,thesidefrictionandpileendresistanceofsoillocatedthesideofthepileandthepileendallexistthreesituations:linearelasticstage,plasticstageandslips

8、tage,andthethreestagesarecarriedoutrespectively.ByusingthefiniteelementanalysissoftwareofMIDAS/GTS,thesinglepileissimulatedtostudytheloadtransferlawandtheload-Settlementrelationshipunderverticalloadofpilefoundation.Atlast,byusingthederi