堆載作用下既有橋梁群樁基礎(chǔ)承載特性分析.pdf

1、隨著我國(guó)鐵路、公路建設(shè)規(guī)模的持續(xù)發(fā)展，鐵路、公路橋梁的總里程不斷增加，但由于施工條件和環(huán)境等各種因素的限制，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)天然沖填土及施工中的棄方填土在橋下樁基周?chē)竺娣e堆積的情況。
　　堆填土荷載作用的結(jié)果主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面，一方面使樁周土產(chǎn)生水平位移，引起橋梁樁基產(chǎn)生彎曲變形，從而造成上部結(jié)構(gòu)偏移甚至無(wú)法正常運(yùn)營(yíng);另一方面使樁周土體進(jìn)一步固結(jié)，土體與樁身發(fā)生相對(duì)位移，樁周產(chǎn)生較大的負(fù)摩阻力，進(jìn)而降低樁基的承載力并產(chǎn)生不均勻沉降?？?/p>

2、以看出，堆載作用對(duì)橋梁樁基礎(chǔ)承載力及變形產(chǎn)生的不利影響對(duì)鐵路運(yùn)輸及人民生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅，因此考察堆載作用下既有橋梁群樁基礎(chǔ)承載特性及變形規(guī)律，評(píng)價(jià)其是否滿足設(shè)計(jì)承載力及變形的要求是十分必要。
　　本文在總結(jié)國(guó)內(nèi)外近年來(lái)偏載作用對(duì)橋梁樁基承載特性的影響分析的基礎(chǔ)上，由彈性理論推導(dǎo)出了在不同堆載等級(jí)、堆載距離下樁基承載力的理論計(jì)算公式;與理論計(jì)算相對(duì)應(yīng)，建立了三維有限元模型，分析了隨著堆載等級(jí)及距離變化單樁和群樁樁基承載力

3、及變形的發(fā)展規(guī)律;在此基礎(chǔ)上，建立了群樁基礎(chǔ)三維有限元固結(jié)分析模型，研究了樁基沉降及內(nèi)力隨時(shí)間的變化規(guī)律，并與現(xiàn)場(chǎng)橋梁樁基礎(chǔ)沉降實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比分析，驗(yàn)證了理論分析和數(shù)值計(jì)算的正確性。本文的主要研究成果如下:
　　(1)調(diào)研了堆載作用下橋梁樁基礎(chǔ)承載特性及變形的理論計(jì)算及分析方法，介紹了堆載作用下樁基受力特性及其復(fù)雜性，為本文的研究奠定了理論基礎(chǔ)。
　　(2)基于彈性理論中半無(wú)限空間表面上作用一豎向集中力F時(shí)，半空間內(nèi)任一

4、點(diǎn)的應(yīng)力和位移的彈性力學(xué)解，針對(duì)應(yīng)力及位移問(wèn)題求解的復(fù)雜性，借助Matlab編程構(gòu)建了相應(yīng)的計(jì)算程序，推導(dǎo)出堆載狀態(tài)下樁周土任一點(diǎn)的應(yīng)力和位移，從而推導(dǎo)出任意堆載等級(jí)、堆載距離下單樁基礎(chǔ)承載力的解析解;根據(jù)理論計(jì)算模型，建立了三維數(shù)值計(jì)算模型，研究了隨堆載等級(jí)及距離變化，單樁及群樁基礎(chǔ)的承載力及群樁效應(yīng)系數(shù)的發(fā)展規(guī)律，與理論計(jì)算進(jìn)行了對(duì)比分析，提出了不同堆載距離對(duì)應(yīng)的安全堆載等級(jí)的計(jì)算公式。
　　(3)以大麗線深厚軟土區(qū)大區(qū)域堆載