湿陷性黄土下对桩基中性点位置的确定和影响研究

摘要

湿陷性黄土在雨水冲刷,雨水浸泡的情况下,会产生固结湿陷,产生的摩阻力对桥梁下部结构桩基的影响较大,确定湿陷性黄土中性点的位置及黄土湿陷对中性点位置的影响对准确计算桩基摩阻力意义重大。
　　本文在充分考虑黄土遇水冲刷及自身湿陷性下,通过建立荷载传递函数,提出一种用桩体侧土体与桩尖土用双折线硬化模型模拟湿陷性黄土的力学模型,根据土体处于弹-塑性状态和刚度系数的选取,模拟黄土遇水湿陷固结的特性。作出力与位移的微分方程,利用连续和在黄土弹性和塑性两种极限状态下的边界条件解出相应的微分方程。利用中性点位置在桩体轴向力最大处,确定桩土位移为零的特征值。通过用数值方法计算桩身负摩阻力中性点的位置。对黄土湿陷前后中性点位置的变化进行了比对,并通过一个工程实例模拟黄土湿陷的前后状态,用简化双折线模型公式进行验证。验证了本文理论的实用性和准确性。
　　对于桩群效应作用,本文通过极限状态平衡原理采用半经验半理论的方法计算出了桩群作用系数,通过不同的桩群布置导出不同的应用公式。并对群桩效应对中性点位置的影响做了数据拟合比对。并通过两个国外工程实例进行了结果比对,与所得结论较为吻合。

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第一章 绪论

1.1 湿陷性黄土下桩基负摩阻力中性点的研究目的和意义

1.2 国内外关于桩体在湿陷性黄土下中性点位置的研究

1.3 问题的提出

1.4 研究方法和技术路线

第二章 湿陷性黄土下桩负摩阻力形成机理研究

2.1 负摩阻力的形成机理

2.2 黄土湿陷性概述

2.3 技术路线

2.4 本章小结

第三章 单桩微分方程建立及中性点位置的确定

3.1 湿陷性黄土的本构关系模型

3.2 湿陷性黄土的本构关系模型的建立

3.3 桩负摩阻力求解

3.4 延安地区某试验场桩基黄土湿陷模拟试验

3.5 本章小结

第四章基于极限平衡原理的群桩效应系数的理论计算方法

4.1 引言

4.2 方程的建立

4.3 工程实例验证

4.4 本章小结

第五章结论与展望

5.1 主要结论

5.2 展望

参考文献

致 谢