论文摘要
随着国民经济的快速发展，现代土木工程向超高、超重、超深方向发展，越来越多的工程设计采用群桩基础。但是人们对群桩结构的认识往往落后于工程设计的要求，尤其是复杂条件下的群桩问题研究。为了满足人们对群桩进一步了解的需要，进行群桩理论研究有着巨大的意义。本文在深入讨论了桩体的内力特征以及荷载传递原理后，分析了桩土数值分析中的收敛机理，以及细化单元后有限单元法并行计算的发展潜力。在前人研究的成果之上，本文采用三维弹塑性接触非线性有限元法，对桩体在不同荷载条件下的内力分配与传递原理作了进一步研究。通过数值模拟、定性分析，获得了桩体特征参数的初步研究成果。结合工程实例，在ABAQUS平台上直接采用三维建模与全命令流格式对群桩的轴力、位移等要素进行了计算分析，与现场安全监测的结果数据相互验证，获得实际监测与数值模拟的差别，两者分析结果能够相互补充，改善研究过程中的缺陷。计算模型采用实体—梁单元混合单元，该模型通过共节点，桩周边应力积分计算桩体轴力，与工程实际相吻合。基于润扬大桥南塔群桩基础的安全监测数据，通过三维的有限元分析，相互验证，了解监测过程中的盲点，和数值分析中荷载步模拟施工过程的缺陷。通过两者的结果分析表明，群桩基础安全性有保证，但监测点的布置可以优化，数值分析的施工模拟需要加强。