【摘 要】
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群桩水平承载力是桩基工程中最为常见的问题,而扩底群桩的水平受力分析在桩基工程中的研究较少,但是随着大型复杂建筑的不断兴建,高层及超高层建筑鳞次栉比的出现,土压力、风荷载,地震荷载等横向荷载对深基础影响也愈加显著,相应的桩基础在水平荷载作用下的承载特性的理论研究也显得尤为重要。扩底桩具有承载性能高、桩身刚度大以及沉降变形小等优点,所以本文基于扩底群桩横向受力室内模型试验加载结果,结合有限元软件Mid
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群桩水平承载力是桩基工程中最为常见的问题,而扩底群桩的水平受力分析在桩基工程中的研究较少,但是随着大型复杂建筑的不断兴建,高层及超高层建筑鳞次栉比的出现,土压力、风荷载,地震荷载等横向荷载对深基础影响也愈加显著,相应的桩基础在水平荷载作用下的承载特性的理论研究也显得尤为重要。扩底桩具有承载性能高、桩身刚度大以及沉降变形小等优点,所以本文基于扩底群桩横向受力室内模型试验加载结果,结合有限元软件Midas GTS NX、ABAQUS建立扩底群桩数值计算模型,分析加载数据,研究扩底群桩横向受荷的承载机理。本文的主要工作如下:对国内外的桩基文献进行查阅与总结,对桩基研究的理论分析法、室内模型试验法以及数值分析法进行对比,对于其中的优点进行借鉴与参考。设计试验参数,制作大直径扩底模型桩、模型连接梁,进行扩底群桩室内模型水平受荷试验,将所得数据结果进行总结与分析,对扩底群桩水平承载性能及破坏性状做出分析研究。借助有限元软件,首先建立与室内模型试验尺寸一致的数值模型,验证有限元模型计算的准确性;然后基于已验证过的计算参数建立多种桩基模型,分析扩底群桩的水平受荷性能,控制其他变量相同,将桩长与桩间距分别作为变量分析对扩底群桩水平受荷的影响;建立多种不同排列组合工况的桩基模型(直桩与扩底桩交错排列),分析加载数据,研究扩底群桩水平受荷的承载机理,从经济性与技术性角度分析,探究直桩与扩底桩不同的排列组合时,群桩所达到的最优承载效果,总结出最优承载性状的工况。分析群桩水平承载力的影响规律,主要从桩土相互作用与群桩效应两方面着手。通过室内模型试验模拟扩底群桩的桩土相互作用,分析桩土相互作用机理,同时通过有限元软件建立多种扩底桩数值模型,分析桩长对桩土相互作用的影响规律;群桩效应是影响桩基水平受荷性能的重要因素之一,通过群桩效应的理论分析与模型试验的计算结果,总结出群桩效应的影响规律。
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