变截面井筒式地下连续墙桥梁基础水平承载特性研究.pdf

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1、变截面井筒式地下连续墙桥梁基础水平承载特性研究计算方法研究2014级罗鑫硕士土木工程文华（教授）ClassifiedIndex:U443.1U.D.C:656.1SouthwestUniversityofScienceandTechnologyMasterDegreeThesisStudyonHorizontalBearingCharacteristicsoftheCaissonDiaphragmWallwithVariableCross-sectionasBridgeFoundationGrade:2014C

2、andidate:LuoXinAcademicDegreeAppliedfor:MasterSpeciality:CivilEngineeringSupervisor:WenHua(Professor)May.20,2017独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文

3、中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：关于论文使用和授权的说明本人完全了解西南科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文的复印件，允许该论文被查阅和借阅；学校可以公布该论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定)签名：导师签名：日期：西南科技大学硕士研究生学位论文第I页摘要地下连续墙基础作为一种新型的桥梁基础，具有良好的工程特性，在日本已有广泛的应用，虽然国内应用的工程实例极少，但是已得到大量学者的高度重视，尤其在井筒式地下连续墙

4、基础的承载机理方面已取得丰硕的成果，但其施工成本偏高。变截面井筒式地连墙在井筒式地连墙的基础上作出优化和改进，保持了良好的工程特性和经济性，具有巨大的工程应用价值。目前，还未见变截面井筒式地连墙的报道，有关的应用和研究才刚刚起步，因此，本文首先对变截面地连墙的室内模型试验，定性的分析研究其水平荷载下的承载特性，再用FLAC3D进行数值模拟，对试验结果进行补充和验证，并分别探讨闭合段墙高和开放段宽度对变截面地连墙的影响以及不同地质状况下变截面井筒式地连墙的水平承载特性，最后提出适用于计算变截面井筒式地连墙水平承载

5、力的方法，主要成果如下：（1）变截面地连墙的SHh0曲线均呈缓变型，墙顶水平位移随着墙顶荷载的增加而不断增加，极限承载力取决于上部结构所允许的水平位移。在基础水平位移允许的范围内，变截面地连墙基础具有良好的承载性能，在相同水平荷载作用下，群桩和地下连续墙基础水平位移量的大小分别为SSSS。闭合段墙高度越高，其水平位移量越h(1/3变连墙)h(群桩)h(1/2变连墙)h(井连墙)小，承载力也就越好。变截面井筒式地连墙绕墙身的某一点发生转动，基础呈整体倾斜破坏特性。（2）闭合段墙高越大，其基础水平位移量越小

6、；相同水平位移时，闭合段墙高越大，其承受的墙顶荷载越大。闭合段高度越小的变截面地连墙，其墙内侧和外侧摩阻力发挥的越充分。变截面地连墙墙身深度一定时，相同闭合段墙高情况下，同一荷载作用，开放段墙宽越大，其基础水平位移越小；相同水平位移时，开放段墙宽越大，其承受的墙顶荷载越大。不同闭合段高度的变截面地连墙，墙侧的土抗力分布规律基本相同，尤其是对前墙外侧土体的横向土抗力表现的更加明显。（3）两种典型地质模型中，变截面地连墙的水平承载性状受到土层强度参数的影响，尤其是对墙身内外侧的土抗力以及墙身内外侧摩阻力的影响。在地

7、质模型一情况下，增加开放段的宽度比增加闭合段高度更能有效的提高水平承载力；闭合段墙高的增加对于墙身内侧摩阻力的发挥有限，而开放段墙宽的增加对内摩擦力的发挥有较大的影响。在地质模型二情况下，增加开放段的宽度和增加闭合段高度都能有效的提高水平承载力；增加闭合段墙的西南科技大学硕士研究生学位论文第II页高度并不利于墙身内侧摩阻力的发挥，而增加开放段的宽度，其墙身内侧摩阻力发挥较为充分。（4）通过理论分析，提出了适合于变截面井筒式地下连续墙的水平承载力计算方法，并且将水平承载力计算方法与前述数值模拟结果相对比，经过多组

8、试算对比分析，确定变截面井筒式地下连续墙的水平承载力近似计算方法中的安全系数的取值为K13,K23.5。关键词：井筒式地下连续墙变截面井筒式地下连续墙群桩基础室内模型试验数值模拟水平承载性状西南科技大学硕士研究生学位论文第III页AbstractThecaissondiaphragmwallfoundationisanewtypeofbridgefoundation,anditha