基于竖向荷载作用下桩侧阻力曲线的数值模拟研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文竖向荷载作用下桩侧阻力曲线的数值模拟研究姓名：刘玮申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：陈应波20070501武汉理工大学硕士学位论文摘要桩基础作为深基础的一种，具有承载能力高，适用范围广等优点，被广泛地运用到各类工程中，桩的承载力性状问题直接影响到其所能发挥的作用，在实际工程中桩侧阻力作为桩基竖向承载力的一个重要组成部分，又是一个受到诸多因素影响的复杂问题。随着对桩基承载性状研究的不断深化，深入研究影响桩侧阻力的因素，探讨桩侧阻力的取值方法和计算手段，在工程实践中具有非常重要的意义。但限于直接试验中诸多因素的影响，

2、仅通过试验数据得出桩侧阻力分布曲线的方法其准确性尚有争议。通常计算桩侧阻力的方法有静力计算法、原位测试法、经验估算方法等。本文着重于推导出影响桩侧阻力变化的桩土作用力学模型，对桩侧阻力随桩顶荷载改变所产生的变化进行模拟研究，这些研究对于深入研究桩侧阻力的变化规律，深化对桩基承载性状的认识，在理论和实践上都具有十分重要的意义。本文首先对影响桩侧阻力的各种因素进行了深入分析，提出工程中应如何处理这些因素以最大限度地发挥桩侧阻力的作用，并根据所选取的桩型和土层建立了合理的桩土作用模型，通过此模型及相关试验数据进行桩侧阻力分布的曲线拟合，并用数值方法对

3、侧阻力的变化规律进行模拟。为进一步研究侧阻力随桩顶荷载不同而产生的变化，文中利用有限元方法对不同级荷载作用下侧阻力曲线的变化规律进行了初步分析和探讨，对改进桩的承载力性状以实现设计及实际工程中侧阻力的充分发挥和利用提供了依据。为了验证曲线拟合的可行性，文章最后将模拟得出的曲线与某些研究机构通过较精确检测所得到的数据曲线进行了对比分析，结果比较吻合，为今后的理论分析及工程实践提供了参考。关键词：桩侧阻力曲线桩土作用模型荷载传递曲线拟合有限元方法武汉理工大学硕士学位论文Asoneofdeepfoundation,pilefoundationisap

4、plicablefordifferentload-formsanddifferentconditionsofconstructionengineering．itiswidelyusedinmanykindsofprojccts．Thebearingcapacitydirectlyaffectsthefunctionwhichthepilecandisplay．Theshaftresistanceisallimportantpartofverticalbearingcapacity,andit’salsoacomplexproblemwhichc

5、anbeinfluencedbymanyfactors．Withthedevelopmentoftheresearchonthepilebearingcapacity,carryingdeepresearchoninfluencingfactorsofpileshaftresistance，discussingthemethodofvalueselectionandcalculatingmethodarehighlymeaningfulinpracticalengineerings．But，belimitedbykindsofinfluenci

6、ngfactorsindirecttest,thedistributingcurvesoftheshaftresistanceisnotsoaccurate．Theusualmethodstocalculatepileshaftresistancearestaticmethod；insitu-testing；empiricalmethodetc．Thispapermainlyfocusesondeducingthemodelofpile-soilinteractionwhichaffecttheshaftresistance，anddoingr

7、esearchonsimulationofvarietyoftheshaftresistancewhichischangedbydifferenttop-loadonpile．Theresearchhasgreatsignificanceonboththeoryandpracticeinanalyzingthechangingregularityoftheshaftresistancedeeplyandreinforcingthecognitionofthepilebearingperformance．Thispaperanalyzethein

8、fluencingfactorsofthepileshaftresistancedeeplyatfirst，thenpresenthowtodealw