浅谈承重阻滑桩承载机理及受力分析研究

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1、湖南大学硕士学位论文承重阻滑桩承载机理及受力分析研究姓名：邬龙刚申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：赵明华20070110硕

2、学位论文摘要承重阻滑桩在山区高速公路建设及山区城镇建设中应用广泛，具有承重与阻滑双重作用，其受力性状远比抗滑桩和平地上受荷桩复杂，常规的桩基设计计算方法与理论已难以适用。本文结合国家自然科学基金项目“陡坡段桥梁桩基设计理论与数值模拟方法研究”(50578060)和湖南省交通科技项目“高陡边坡段桥梁桩基设计与防护技术研究”(200513)，对承重阻滑桩的承载机理及其受力特性进行较系统深入研究，具有

3、重要的理论价值与工程实际意义。本文在综合分析和评价国内外组合受荷桩研究工作的基础上，分析了承重阻滑桩独特的受力特点，从而将其分为自由段、受荷段、嵌固段三个特征桩段，在此基础上，综合考虑尹一彳效应、滑坡推力、地基系数、桩身侧摩阻力、桩身自重等影响因素，建立了各特征桩段的微分方程。并分别基于常规方法(地基系数法)以及非线性方法(P吵曲线法)，导得承重阻滑桩内力及位移分析的有限差分解，并自行编制了MATLAB计算程序。而后，以理论解为手段，通过改变桩顶荷载(竖向分量、水平分量、弯矩)、自由长度、嵌固深度、推力大小及分布形式、桩侧岩

4、土体的性质、桩径及桩身刚度等lO个方面的计算参数，进行了大量理论对比计算，得到了相应桩身弯矩、剪力、位移以及桩周岩土体抗力结果的图表，由此深入分析了承重阻滑桩的承载机理及受力影响因素。针对目前有关承重阻滑桩室内模型试验资料匮乏这一情况，自行设计了不同加载方式、不同自由长度、不同嵌岩深度、不同桩身刚度的四组对比试验，通过量测受荷过程中桩身内力分布与荷载传递情况，进一步揭示了承重阻滑桩的承载机理及其受力特性。最后，结合依托工程，通过现场工程桩的实测结果与理论计算结果的对比分析，验证了本文理论方法在实际工程应用中的可靠性。关键词：

5、桩基础；承重阻滑桩：边坡：承载机理；受力分析；地基系数法；p—y曲线法；室内模型试验：现场观测Ⅱ承章阻滑辨承载机理及受力分折研究AbstractLoad·-bearingandanti-·slidepileofexpresswayinthewesternmountainousareasandtheconstructionofcitiesandtownsinthemountainousareashasbroadapplicationforeground．，ithasdoublefunction：notonlybearingth

6、eloadfromthesuperstructurebutalsocounteractinglandslide-thrustfromthesideofpilefoundation，，andthemechanicalbehaviorofpileismuchmorecomplexthananti—slidepileorsimplexinclined-loadingpile．Theconventionalcalculationmethodandtheoryofpilefoundationisalreadynotfitforit’S

7、application．CombinedwiththeNationalNaturalScienceFundationofchina“studyonthenumericalsimulationanddesigntheoryforrockslopebridgepile”mO．50578060)andtheTransportationTechnologyProjectsofHunanProvince‘‘studyonthedesignandprotecttechniqueforslopebridgepile’，(No．200513

8、)，thisthesismakesadeepandsystematicalresearchaboutbeatingmechanismandstresscharacteristicofload·bearingandanti-slidepile．Basedoncomprehensiveanalysisandevaluationoftheresearchworkonpileunderassembledloadsathomeandabroad．Thepileisdividedintothreecharacteristicsegmen

9、t：thefreesegment，theloadedsegment，theanchoredsegmentbyanalyzingit’Sespecialmechanicalbehavior．Then，consideringtheaffectingfactorssuchasP一4effect，