论文题目: 倾斜偏心荷载下基桩受力分析与室内模型试验研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 岩土工程
作者: 李微哲
导师: 赵明华,单远铭
关键词: 桩基础,倾斜偏心荷载,幂级数解,改进有限杆单元,成层地基,效应,自平衡加载
文献来源: 湖南大学
发表年度: 2005
论文摘要: 桥梁工程中基桩往往承受竖向荷载、水平荷载、偏心弯矩等复杂荷载作用,其受力特性较单一荷载情况下要复杂得多。本文结合国家自然科学基金“陡坡段桥梁桩基设计理论与数值模拟方法研究”课题,对倾斜偏心等荷载下基桩的受力特性及其分析方法进行较系统深入的研究,具有重要的理论与工程实际意义。本文首先在综合分析和评价国内外倾斜受荷桩研究工作的基础上,系统论述了倾斜荷载下基桩的受力特性、荷载传递机理及其影响因素,从而假定地基系数分布函数为C(z)=mz+C,导得了成层地基中倾斜偏心荷载下、考虑P-?效应及桩身自重与桩侧摩阻力等复杂情况下基桩内力及位移分析的幂级数解,并开发出相应的Inclinsys计算程序。继而假定桩身位移为三次幂函数,结合幂级数解答中倾斜偏心荷载下基桩受力微分方程确定的桩身弯矩、剪力与桩身水平位移关系,提出了计入P-?效应的杆单元刚度方程及改进的有限杆单元方法,并开发出能考虑成层地基倾斜偏心荷载、桩自重、水平或竖向分布荷载等复杂荷载综合作用及桩身初始倾斜时的基桩内力及位移分析程序Plisys。然后自行设计并完成了三组8根倾斜偏心荷载下木质柔性桩模型试验,探讨了地面以上桩自由长度、桩身刚度、桩身微倾斜角度等因素对倾斜偏心荷载下基桩位移特性的影响,试验结果与理论计算吻合良好。最后,通过理论计算与试验结果分析,总结出一套倾斜偏心荷载下基桩桩顶水平位移计算和桩身地面水平位移计算的半经验公式,并获得一些有益的结论。
论文目录:
摘要
Abstract
第1章 绪论
1．1 桩基础概述
1．2 桩基设计理论研究现状
1．3 倾斜荷载下基桩受力研究综述
1．4 本文主要研究内容及工作
第2章 倾斜偏心荷载下基桩承载机理
2．1 概述
2．2 竖向荷载下基桩承载机理
2．2．1 荷载传递机理
2．2．2 承载力特性
2．3 水平荷载下基桩承载机理
2．3．1 承载机理和特性
2．3．2 内力位移计算方法
2．4 倾斜偏心荷载下基桩承载机理
2．4．1 破坏模式
2．4．2 承载力及位移特性
第3章 倾斜偏心荷载下基桩计算分析幂级数解
3．1 概述
3．2 倾斜偏心荷载下地面以下桩段计算的幂级数解
3．2．1 基本假定及微分方程
3．2．2 微分方程的幂级数解
3．3 倾斜偏心荷载下地面以上桩段计算的幂级数解
3．3．1 基本假定及微分方程
3．3．2 方程求解
3．4 成层地基中倾斜偏心荷载下基桩幂级数解计算分析步骤
3．5 算例分析
第4章 倾斜偏心荷载下基桩改进有限杆单元法
4．1 概述
4．2 有限杆单元法基本原理
4．3 改进有限杆单元法
4．4 基桩改有限进杆单元法计算分析步骤
4．5 算例分析
第5章 倾斜偏心荷载下基桩室内模型试验研究
5．1 概述
5．2 桩土特性
5．3 试验仪器装置
5．4 试验参数量测方法
5．5 试验方法
5．6 试验结果
第6章 试验结果分析
6．1 概述
6．2 倾斜偏心荷载下基桩位移发展规律
6．3 倾斜偏心荷载下基桩受力性能的主要影响因素
6．4 倾斜偏心荷载下基桩内力与桩侧土压力分布规律
6．5 幂级数解与有限杆单元法比较
6．6 倾斜偏心荷载下基桩水平位移计算半经验公式
结语
参考文献
致谢
附录A (攻读学位期间所发表的学术论文目录)
发布时间: 2006-05-10
参考文献
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