框架墩式码头群桩桩基承载性能研究

论文摘要

本文系统阐述了嵌岩群桩的承载机理和群桩的沉降计算方法,结合纳溪沟码头工程,借助ABAQUS三维有限元数值模拟方法建立了嵌岩群桩的理想计算模型,对影响嵌岩群桩承载性能的因素:桩长、桩径、基岩强度、嵌岩深度等进行了深入的分析研究,得出以下结论:(1)在有限元数值模拟结果中,中心桩与角桩的桩顶沉降量以及桩顶水平位移差值较小,获知嵌岩群桩的群桩效应并不明显。(2)群桩在竖向荷载作用下,刚性承台与桩共同承担荷载,承台周边应力大于承台中部应力;荷载传到下部各桩上时,角桩桩顶荷载均比中心桩桩顶荷载大。(3)在同一荷载条件下,中心桩和角桩的桩径越大,桩顶沉降越小,沉降曲线趋于一定值;当桩径达到1.8m以后,桩径对桩顶沉降的影响减小,且中心桩与角桩的沉降差值逐渐减小为零。(4)嵌岩深度小于3D时,群桩沉降量和水平位移变化较大,嵌岩深度大于5D以后,群桩沉降和水平位移分别趋于一定值。增加嵌岩深度可以有效减少群桩桩基沉降量和水平位移,嵌岩深度超过5D时,再增加嵌岩深度对群桩稳定性没有明显的改善作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景及研究意义
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 国内外嵌岩桩的研究现状
• 1.2.1 嵌岩桩
• 1.2.2 单桩研究现状
• 1.2.3 嵌岩群桩研究现状
• 1.3 存在的主要问题
• 1.3.1 承载力计算
• 1.3.2 沉降计算
• 1.3.3 最佳嵌岩深度
• 1.4 本文的主要工作
• 第二章 嵌岩桩的承载性能分析
• 2.1 概述
• 2.2 岩石和岩体
• 2.2.1 岩石的强度
• 2.2.2 岩石的破坏形式
• 2.3 嵌岩单桩承载性能分析
• 2.3.1 荷载传递机理
• 2.3.2 桩侧阻力承载机理分析
• 2.3.3 桩端阻力承载机理分析
• 2.4 嵌岩群桩承载性能分析
• 2.5 影响嵌岩群桩承载性能的因素
• 2.6 现有规范规定的嵌岩群桩设计方法
• 2.7 本章小结
• 第三章 嵌岩桩在竖向荷载作用下的沉降分析
• 3.1 概述
• 3.2 单桩的沉降计算
• 3.2.1 等效作用分层法
• 3.2.2 弹性理论法
• 3.2.3 荷载传递分析法
• 3.2.4 剪切变形传递法
• 3.2.5 应用弹性理论分析桩顶、桩端沉降
• 3.3 群桩的沉降计算
• 3.3.1 弹性理论法
• 3.3.2 等代墩基法
• 3.3.3 等效作用分层总和法
• 3.3.4 原位测试估算法
• 3.3.5 简化方法和经验方法
• 3.4 有限元方法
• 3.5 本章小结
• 第四章 嵌岩群桩承载性能的有限元分析
• 4.1 概述
• 4.2 ABAQUS 相关理论
• 4.2.1 ABAQUS 软件简介
• 4.2.2 ABAQUS 中的接触数值模拟
• （1） 接触有限元方法
• （2） 接触有限元模型验证
• 4.3 嵌岩群桩承载性能的三维有限元模拟
• 4.3.1 桩－岩（土）界面分析
• 4.3.2 计算模型与计算参数
• 4.3.3 应力分析
• 4.4 影响因素分析
• 4.4.1 桩长（总长度）的影响
• 4.4.2 桩径的影响
• 4.4.3 桩身强度的影响
• 4.4.4 基岩强度的影响
• 4.4.5 嵌岩深度的影响
• 4.5 本章小结
• 第五章 嵌岩群桩在框架墩码头中的应用
• 5.1 概述
• 5.2 重庆主城港区纳溪沟码头工程概况
• 5.2.1 工程概况
• 5.2.2 地质资料
• 5.2.3 主要地层力学指标
• 5.2.4 设计荷载
• 5.2.5 主要工况及计算工况
• 5.2.6 桩基承载力计算
• 5.3 用m 法进行稳定性验算
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论和展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间发表的论著及取得的科研成果
• 1 在学期间发表的论著
• 2 在学期间取得的科研成果