h-t联合作用下基桩内力位移理论分析及试验研究

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1、学校代号10532学号S12011134分类号TU473密级公开硕士学位论文H-T联合作用下基桩内力位移理论分析及试验研究学位申请人姓名徐洞斌培养单位土木工程学院导师姓名及职称邹新军副教授学科专业土木工程研究方向桩基础论文提交日期2015年5月23日湖南大学学位论文原创性声明尸独立进巧研究所取得的本人郑重声明：所呈义的论文是本人在导师的指诗；注引用的内蒋外’本论义小包含伟何巧他个人或研究成果。除了文中特别加村出屯要贡献的个人和集体’均集体已经发衷或撰写的成果作品。对本义的研究做由本人承担。。己巧文中切？明确方式

2、标明本人完全意巧到本声明的法体后果期：己风５年月／ｎ作者签名：轉骑疏Ｈ台户学位论文版权使用授权书’巧意学校保本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学化论文的规定。削并向围家巧关部口或化构送巧论文的巧印件和电子版，允许论文被巧閒和借阅本人授权湖南大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入扣关数据库进巧检。、崇，巧采用影巧缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文本学位论文属于年解密后适用本授权书。１、保密□，在＿＾２、不保密因／＂＂内打Ｖ）（巧在上巧应方框欠＾＾鬥期年月Ｈ作者豁名：絳、＞同苗日期

3、：年月矿口导师签名：＞＾吁扛１广建学校代号：10532学号：S12011134密级：公开湖南大学硕士学位论文H-T联合作用下基桩内力位移理论分析及试验研究国家自然科学基金资助项目（51378197）学位申请人姓名：徐洞斌导师姓名及职称：邹新军副教授培养单位：土木工程学院专业名称：土木工程论文提交日期：2015年5月23日论文答辩日期：2015年5月26日答辩委员会主席：赵明华教授Theoreticalanalysisandexperimentalstudyofinternalforcesanddeformationofsinglepi

4、leunderH-TcombinedloadingbyXUDongbinB.E.(NorthChinaInstituteofScienceandTechnology)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinCivilEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorAssociateProfessorZOUXinjunMay,2015

5、H-T联合作用下基桩内力位移理论分析及试验研究摘要近年来，随着我国沿海经济的快速发展，近海大型基础建设（如海上桥梁、海上平台、风力发电塔等）的规模不断扩大。这类多采用桩基础的海上结构物时常承受由车辆制动、风、波浪、地震、船只或漂流物或撞击等引起的水平受荷，且往往以水平偏心的形式传递至桩基础，造成复杂的结构响应。分解这种作用于桩身上的水平偏心荷载即表现为受水平力H和扭矩T的联合作用，工程中若不考虑这种偏心作用，可能会使设计偏于不安全并导致灾难性后果。然而，现行基于叠加原理的常规方法不能考虑这种荷载耦合作用，存在不少尚需解决的问题。为此，本文结

6、合已有相关研究工作，对水平受荷桩、受扭桩及H-T联合受荷桩进行理论分析和室内模型试验研究，主要工作如下：首先，假定桩周土体满足广义Gibson地基分布特性，引入虚土桩理论，基于能量法获得桩-土体系能量控制方程，通过变分原理分别建立出水平荷载作用下桩身和桩侧土的控制方程，进而采用中心点差分法分别导得了桩-土的响应值。在此基础上，假定桩侧土塑性区从地面开展并往下延伸，由此获得桩侧土处于塑性状态时的下桩-土响应值。其次，基于剪切位移法和平衡原理，考虑桩侧土体剪切模量沿深度呈幂函数分布，同时假定桩侧土的塑性变形随桩顶荷载增加自上而下逐步开展，得到纯

7、扭矩作用下桩侧土分别处于弹性、弹塑性和塑性状态时的桩身内力变形解析解。同时，针对工程中地基土的分层特性，引入土体弹塑性受扭荷载传递模型，给出了层状地基中纯受扭桩桩身扭矩-扭转角的计算公式。第三，基于m法和改进有限杆单元法，将水平力H和扭矩T的耦合关系计入杆单元刚度矩阵，得到统一的杆单元刚度方程，并考虑不同边界条件获得H-T联合作用时桩身的内力位移解答。最后，采用自制砂箱和滑轮组加载装置完成了砂土中单桩受纯水平力H、扭矩T及H-T联合作用的室内模型试验，获得了相应的桩顶荷载-变形曲线、桩身内力-位移曲线。关键词：桩基础；H-T联合作用；有限单

8、元法；桩-土相互作用；室内模型试验II硕士学位论文AbstractInrecentyears,withtherapiddevelopmentofcoastaleconomy,th