浅谈倾斜偏心荷载下基桩受力分析与室内模型试验研究

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1、学校代号——1堕j2一分娄号⑨学号一S03tJI3110I密绂淘确火事硕士学位论文倾斜偏心荷载下基桩受力分析与室内模型试验研究学位申请入姓名全邈蜇～培养单位——迦直』!芏～导师姓名及职称一—J墼旦堡熬撞坚逛鲍』鱼』～学科专业——筮j一!．型一研究方向一——立i{基邀il_塑垒—!王盘。丛丛宜论文提交日期——一20()§年10JJ20闩硕士学位论文摘要桥梁工程中慕桩往往承受竖向苟载、水平荷载、偏心弯矩等复杂荷载作用，其受力特性较单一荷载情况下要复杂得多。本文结合国家自然科学基金“陡坡段桥梁桩基设计理论与数值模拟方法研究”课题，对倾斜偏心等荷载下基桩的受力特性及其分析方法进行较系统

2、深入的研究，具有重要的理论与工程实际意义。本文首先在综合分析和评价国内外倾斜受荷桩研究工作的基础上，系统论述了倾斜荷载下基桩的受力特性、荷载传递机理及其影响因素，从而假定地基系数分布函数为C(z)=mz+C，导得了成层地基中倾斜偏心荷载下、考虑P．△效应及桩身自重与桩侧摩阻力等复杂情况下基桩内力及位移分析的幂级数解，并开发出相应的Inclinsys计算程序。继而假定桩身位移为三次幂函数，结合幂级数解答中倾斜偏心荷载下基桩受力微分方稃确定的桩身弯矩、剪力与桩身水平位移关系，提出了计入P一△效应的杆单元刚度方程及改进的有限杆单元方法，并开发出能考虑成层地基倾斜偏心荷载、桩自重、水平

3、或蛏向分布荷载等复杂荷载综合作用及桩身初始倾斜时的基桩内力及位移分析程序Plisys。然后自行设计并完成了三组8根倾斜偏心荷载下木质柔性桩模型试验，探讨了地丽以j：桩自由长度、桩身刚度、桩身微倾斜角度等因素对倾斜偏心荷载下基桩位移特性的影响，试验结果与理论计算吻合良好。最后，通过理论计算与试验结果分析，总结出～‘套倾斜偏心荷载下基桩桩项水平位移计算和桩身地面水平位移计算的半经验公式，并获得一些有益的结论。关键词：桩基础，倾斜偏心荷载，幂级数解，改进有限杆单元，成屡地基，P一△效应自平衡加载Ill·倾斜偏心荷载下基桩受力分析及室内模型试验研究AbstractBehaviorofB

4、ridgepilesloadedvertical，horizontal，eccentricandothercomplexloads，ismuchmorecomplexthanthebehaviorofpilesonlyloadedverticalorhorizontalloads．Integratingwithproject‘‘Studyonthedesigntheoryandnumericalanalysisforthebridgepileinsteepslope”supportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina，resea

5、rchaboutbehaviorandanalysismethodofpilefoundationunderinclinedandeccentricloadsconsideringP-Aeffects，hasbeendoneinthepaper,whichisoftheoreticalandpracticalvalue．Firstly,behavior,bearingmechanismandinfluencingfactorsofpilesunderinclinedloadsaresystematicallydiscussedbasedonsummeryofresearchon

6、pileundereccentricandinclinedloadshomeandabroad．Secondly,itisassumedthatbeddingvaluedistributionfunctioninasinglelayerisC(z)=mz+C，andaccordinglypowerseriessolutionispresentedfordisplacement，stressandsoilpressurecalculationofpileundereccentricandinclinedloadsinlayeredsoils，andthenacorrespondi

7、ngcomputerprogram‘Inclinsys’isdeveloped．Thirdly，horizontaldisplacementofpileisassumedtohavealongitudinallycubicpowerfunction，andaccordinglyimprovedpoleelementrigidequationwellconsideringP·Aeffectisderivedintegrating、析thmoment／horizontal-displacemen