高速铁路中桥梁群桩基础沉降研究

摘要

随着我国交通需求量的急速增加，大力发展高速铁路已成为我国当前的一项重大任务。高速铁路对基础处沉降控制非常严格，而我国高速铁路中桥梁路段占了相当大的比重，因此桥梁群桩基础的沉降计算的研究对高铁的建设有着重大的意义。它不仅是桥梁设计与施工的重要参考依据，同时也是确保高铁安全运营的重要指标。传统的群桩沉降计算方法很多，但这些理论大都不够精确，主要是因为它们存在以下一些问题：（1）未考虑群桩侧面土的总剪切力的影响，对深、浅基础采取一样的方法计算；（2）未考虑桩间土的压缩变形，与实际情况不相符合；（3）未考虑地基的蠕变变形引起的沉降，使得计算结果不准确。
　　本文针对以上问题，在以成渝高铁中邓家湾双线大桥5号和21号桥墩群桩基础实际测量数据为参考的基础上，做了如下工作：对传统群桩测量方法中的等代墩基法进行了修正，在计算中不仅考虑到了桩长范围内侧面土层的总抗剪力，同时也考虑了该范围内土的压缩量，得到了改进等代墩基法，并用以计算群桩基础沉降；然后利用ANSYS有限元软件中接触模型对群桩基础进行了模拟；最后，在ANSYS模型计算结果的基础上，对地基的蠕变沉降予以建模计算，并得出了考虑蠕变沉降的桩基沉降结果。
　　研究结果表明：（1）改进的等代墩基法相对于传统的等代墩基法，考虑更加全面，能更准确的计算出群桩基础沉降，但是仍与实测数据存在一定的差异；（2）未考虑地基蠕变变形的ANSYS建模方法能较好模拟群桩沉降，计算结果与实测值较为接近，但不够精确，说明在准确计算桥梁群桩基础沉降时，需对地基的蠕变变形予以考虑；（3）考虑地基蠕变变形的ANSYS建模能更准确模拟群桩沉降计算，其计算精度能够达到95％左右。（4）改进等待墩基法及ANSYS模拟群桩沉降计算方法对工程计算有一定的参考价值。

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第1章 绪论

1.1 高铁发展现状

1.2选题背景及意义

1.3群桩桩基沉降研究现状

1.4 本文研究的内容和主要工作

第2章 群桩沉降观测工程试验

2.1 工程概况

2.2 沉降观测的实施

2.3 桥梁沉降观测数据的获取

第3章 群桩基础沉降计算理论

3.1桩基础发展简述

3.2群桩基础的类型及其特点

3.2桩基础沉降分类

3.3 Boussinesq解与Mindlin解

3.4 传统的群桩基础沉降计算方法

3.5 本章小结

第4章 改进等代墩基法计算群桩沉降

4.1改进等代墩基法

4.2 基础模式分类

4.3 两种基础模式的计算方法

4.4 改进等代墩基法评价

4.5 实例计算

第5章 群桩沉降计算的有限元模拟

5.1 ANSYS简介

5.2 ANSYS软件在岩土工程中的优越性

5.3沉降计算在ANSYS中的实现

5.4 各模拟单元简介

5.5 ANSYS有限元计算过程

5.6工程实例计算

第6章 桩基蠕变沉降计算的有限元模拟

6.1蠕变定义

6.2蠕变理论介绍

6.3 群桩沉降计算中考虑蠕变的必要性

6.4 蠕变沉降计算参数的确定

6.5 ANSYS中蠕变求解算法

6.6 工程实际ANSYS计算

第7章 结论与展望

7.1结论

7.2 展望

致谢

参考文献