冻融环境下单桩的沉降特性研究

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1、西安科技大学硕士学位论文冻融环境下单桩的沉降特性研究姓名：范建兵申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：杨更社20060418论文题目：冻融环境下单桩的沉降特性研究专业：岩土工程硕士生：范建兵指导教师：杨更社摘要(签名)确争轩随着西部大开发战略的实施和青藏铁路的修建，桩基础在寒区冻土工程中的应用越来越多。寒区桩基的沉降是桩基设计的重要方面，其沉降特性一直是众多学者的研究热点。本文在国内外学者研究的基础上，采用理论研究和数值模拟相结合的方法对寒区的单桩沉降特性进行了研究。在分析单桩的载荷传递机理、单桩的破坏模式的基础上，重点探讨了单桩沉降的载荷传递法

2、和剪切变形法。考虑到土的成层性和桩周摩阻力的变化，对库克剪切变形法进行了探讨，使之更符合实际情况。根据冻土的力学特性，为更好地反映桩与土之间共同作用的实际情况，分别建立季节性冻土区和永久性冻土区不同的单桩沉降力学模型，并由此给出季节性冻土区和永久性冻土区单桩沉降的计算方法，进行了算例分析。运用大型有限元软件ANSYS进行了数值模拟，桩与土之间使用了接触面单元，并与本文的理论计算方法得出的结果进行了对比分析。结果表明两者计算出的桩顶沉降随融深变化的趋势基本一致，验证了本文理论计算方法的合理性，为实际工程的设计施工提供参考。关键词：冻土；冻融；沉降：数值

3、模拟研究类型：应用研究Subject：AStudyofSubsidenceCharacteristicsofSinglePileunderFreezing-thawingCycleConditionsSpecialty：GeoteehniealEngineeringName：FanJianbingInstructor：YangGengsheABSTRACT(Signature)WiththedevelopmentoftheWestofChinaandtheconstructionofQingzangrailway,pilefoundationsale

4、appliedextensivelyinfrozensoilengineeringincoderegion．Thesubsidenceofpilefoundationsisthemainandimportantaspectinpilefoundationdesignanditscharacteristicsarealwaysmanyscholars’hotspot．Thesubsidencecharacteristicsofsinglepileincoldregionarestudiedandsomeconclusionsaredrawn、析tllt

5、hemethodoftheorystudyandcomputersimulation，basedonthedomesticandforeignscholars’studyachievementsinthisfield．Onthebasisofloadtransfermechanismanddestructionpattemsofsinglepile，loadtransfermethodandshearingdeformationmethodforsubsidencecomputingofsinglepilearemainlydiscussed．Con

6、sideringthelayerofsoilmassandthechangeofbodyfrictionforceofsinglepile，Cooke’Sshearingdeformationmethodisdiscussedandismadetobetally诚mtheactualsituation．Accordingtoitsmechanicalcharacteristics，tofurthershowtheactualsituationofinteractionbetweenpileandsoilmass，differentsinglepile

7、subsidencecomputationmodelsarebuiltinseasonalfrozenzoneandpermafrostzone．Acomputingexampleisgivenandanalyzed．InthecomputersimulationofFEMsoftwareANSYS，contactsurfaceelementisused．Itscomputationresultsarecomparedandanalyzed、析t11theresultsusedtheoreticalcomputationmethodofthisthe

8、sis．Itshowsthatthetendenciesoftopsubsidenceofpilealong