陡坡段桥梁基桩屈曲稳定性分析方法的研究.pdf

.(JiangnanUniversity),2014湖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。除了文中特别加以标注引用的内容外,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,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名:夸】南洗日期:2D阡年6月1开日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门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以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,可以采用影印、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l、保密口,在年解密后适用本授权书。2、不保密囱。(请在以上相应方框内打“4”)作者签名:多I哟撬剥稚轹荔扣节J,日期:幼阡年6月H-日日期:幼件年6月J牛日硕士学位论文摘要随着我国西部大开发战略的大力推进,山区高速公路、铁路建设得到飞速发展。受山区复杂地形地貌及工程水文地质条件的限制,不少桥梁基桩不得不修建于陡坡地段。陡坡段桥梁基桩,既要承受桩顶竖向及水平荷载,还要受到来自坡体的剩余下滑力以及承受岩(土)体地基抗力作用,受力特性十分复杂。此外,由于陡坡段基桩通常自由段长度大,使其稳定性问题更加突出,常规设计方法难以满足工程实际的需要。因此,本文针对陡坡段桥梁基桩工程环境的特殊性、承载机理的复杂性,提出了一套符合其受力特性的稳定性分析方法,以期为陡坡段桥梁基桩的屈曲稳定分析提供参考。本文首先深入研究了陡坡段桥梁基桩受力特性及屈曲机理,对比分析了其与常规基桩的主要区别,重点考虑了“陡坡效应”对基桩的影响。在此基础上,考虑桩后坡体剩余下滑力分布规律及桩前岩土体水平地基抗力弱化效应对基桩稳定性的影响,建立了陡坡段桥梁基桩屈曲稳定分析计算模型;其次,,结合变分原理,导得了陡坡段桥梁基桩屈曲稳定的特征方程,通过MATLAB编程求解,得到了陡坡段桥梁基桩屈曲稳定临界荷载及其稳定计算长度的解答,并利用相关试验验证了本文理论计算方法。再次,以实际工程为例,运用ADINA有限元分析软件,,建立了陡坡段桥梁基桩屈曲稳定分析的二维数值计算模型。通过对模型进行求解,得到了相应的陡坡段桥梁基桩屈曲临界荷载,并与理论计算结果相互验证。最后,运用本文提出的理论与数值计算方法,结合某工程实例,深入分析了桩身弹性模量、桩径、嵌固深度、变截面情况、土体分层及桩身倾斜等施工缺陷对陡坡段桥梁基桩屈曲稳定性的影响。关键词:桩基础:陡坡:屈曲:能量法:数值模拟:影响因素AbstractA10ngwithvigorouslyprogressoftheDevelop。the-WestStrategy,hlghwayandrailwayconstructionhasbeendevelopedrapidlyinmountainousarea·plexityofterrain,hydrologicalandgeologicalCOndltlon51nmountainousarea,manybridgepileshavetobebuiltinsteepslopes·,suchpilesalsobearthehorizontalresistanceoffoundationbythesideandlandslide-paredwltnaconventionalpile,plex,,plexi