gibson地基中v-t联合受荷桩承载力分析与试验研究

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1、学校代号10532学号S12011150分类号TU473密级公开硕士学位论文Gibson地基中V-T联合受荷桩承载力分析与试验研究学位申请人姓名王亚雄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日学校代号：10532学号：S12011150密级：公开湖南大学硕士学位论文Gibson地基中V-T联合受荷桩承载力分析与试验研究国家自然科学基金资助项目(51378197)学位申请人姓名：王亚雄导师姓名及职称：邹新军副教授培养单位：土木工程学院专

2、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BearingCapacityAnalysisandExperimentalStudyofSinglePileunderV-TCombinedLoadinginGibsonSubsoilbyWANGYaxiongB.E.(HunanUniversity)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMa

3、sterofEngineeringinCivilEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorAssociateProfessorZOUXinjunMay,2015淵南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加Ｗ标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中＾＞１明确方式标明。

4、本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：曰期：與庇月／＾曰圣玉衣岳＾＾＾学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保。留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅本人授权湖南大学可（＾将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检、。索，可采用影印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１、保密□，在年解密后适用本授权书。２、不保密＂＂（请在Ｗ上相应方框内打Ｖ）＾

5、作者签名：！甚施曰期心皮年＾月作曰导师签名＝：曰期＾月曰糾玉２；＾矿Gibson地基中V-T联合受荷桩承载力分析与试验研究摘要桩基础因其承载力高、沉降小、施工方便以及能适应复杂地质环境等优点在基础工程中被广泛使用。对于城市立交桥、跨江跨海大桥、海上钻井平台或风力发电塔等结构物中的桩基础，除承受竖向荷载V外，又由于桩顶的不均匀或偏心水平力、侧向冲击荷载或地震等因素的影响而作用有较大扭矩。现有的常规设计方法难以考虑这种竖向力V与扭矩T的共同作用，导致难以合理地评价桩身承载力，有时甚至使设计偏于不安全

6、而危及上部结构。为此，本文基于已有研究工作和成果，结合国家自然科学基金项目(51378197)，针对广义Gibson地基中的V-T联合受荷桩进行了理论分析与室内模型试验研究，主要工作如下：首先，针对Gibson地基中的竖向受荷桩与受扭桩，视桩身和桩周土分别为弹性体和理想弹塑性体，基于剪切位移法和桩身荷载传递函数建立出桩身位移控制方程，并考虑桩-土接触面上的位移非协调性，引入桩底力和位移边界条件后，推导出由Bessel函数表示的桩周土处于不同受力阶段时的桩身内力位移解答，并将其计算结果与已有研究成果进行了对比

7、分析，验证本文方法的可行性。其次，基于获得的竖向受荷桩与受扭桩解答，针对桩周土体分别处于弹性→弹性、弹性→弹塑性及弹塑性→弹塑性三个不同阶段，同时考虑V-T联合受荷桩的不同加载路径(V→T与T→V)，导得了V-T联合受荷桩的内力位移解答，并求解出不同加载路径下的桩身极限联合承载力。然后，基于Mathcad编制出相应的计算程序，由此完成的参数分析探讨了桩身长径比L/D、桩土弹性模量比λ、桩侧土体的剪切模量和极限侧阻力分布常数比n对桩身承载力的影响规律，进而获得了不同加载路径下的桩身承载力包络线。最后，通过自制

8、砂箱和滑轮组加载装置，完成了砂土中单桩分别在纯扭矩荷载与V-T联合荷载作用下的室内载荷模型试验，获得了相应的桩顶荷载-变形、桩身内力位移及桩身极限承载力，并将试验结果与本文理论分析值进行了对比分析和验证。关键词：桩基础；Gibson地基；联合加载；荷载传递函数；剪切位移法II硕士学位论文AbstractDuetotheiradvantagesinhighbearingcapacity,smallsettlemen