邬宝林[1]2003年在《倾斜荷载下群桩内力的非线性有限元分析》文中提出随着我国近年来大跨径桥梁及高层建筑的迅速发展，基桩的承载能力及桩长日益增大，倾斜荷载下基桩的受力分析和设计理论已成为目前土木工程界亟待解决的重要问题之一。本文针对我国现行规范将桩顶倾斜荷载分解为竖向和水平荷载分别计算再进行迭加而存在的计算误差较大的不足，对倾斜荷载下基桩及群桩的受力分析进行了深入的探讨。 本文首先对桩基础进行了概述，深入探讨了倾斜荷载下基桩的受力性状及破坏机理，综合分析和归纳总结了目前国内外已有的多种计算方法。在此基础上，针对倾斜荷载下群桩基础分析中的复杂性，提出采用非线性有限元对倾斜荷载下群桩的内力及位移进行分析，应用桩的等效宽度概念将空间问题简化为平面问题考虑，并开发出能考虑桩周土介质连续性、弹塑性、分层性等因素的倾斜荷载下群桩内力及位移分析的计算机程序，并在程序中考虑了桩、土、承台的相互作用，提出了采用接触面单元来考虑荷载作用下桩与土体及承台与土体间的滑移、开裂；并在此基础上，提出了倾斜荷载下群桩基础的“无拉力”分析方法，可有效地反映土体及混凝土材料的低抗拉特性。此外，采用本文程序对不同荷载量级及倾角下群桩基础的内力进行了大量的数值计算。并通过对大量数值计算结果的分析，得出了一系列定性的对工程实践具有指导意义的结论。
张小威[2]2012年在《超长群桩沉降计算分析及模型试验研究》文中研究指明随着我国经济的迅速发展和综合国力的大幅提升，大型桥梁及高层建筑建设发展迅猛，为使得地基承载力及桩的变形满足设计要求，其大多采用超长群桩基础，与普通群桩相比，影响超长群桩受力变形性状的因素更为复杂，尽管国内外众多学者已对超长群桩基础进行了大量的理论及试验研究并取得了丰硕的理论和实际成果，但其荷载传递机理及变形特性仍缺乏较为系统深入的研究，因此，本文结合交通运输部科技示范工程项目攻关课题之一“深厚软土区超长大直径超长灌注桩设计与施工技术研究（CXKJSF0108-2）”，从理论和试验两个方面对超长桩的荷载传递特性及沉降性状进行较为全面、深入的研究，以期提出一种可全面考虑地基复杂性的群桩基础沉降的混合计算方法，并探讨群桩基础的荷载传递特性及沉降性状的影响因素。本文首先综述了目前国内外关于竖向荷载作用下群桩基础及超长群桩基础沉降的总体研究现状，并重点总结了目前主要的群桩沉降计算方法。在此基础上，采用剪切位移法来考虑桩周土体应力的横向传递作用，根据荷载传递法分析群桩中基桩荷载的竖向传递作用，考虑群桩间遮帘效应，将群桩中桩-桩相互作用因素导入基桩竖向荷载传递基本微分方程，并针对均质与非均质地基分别进行求解，从而建立了一种可较好反映桩周土体的非均质性及群桩各桩间相互作用的混合计算模型。设计并完成了超长单桩、超长带台单桩及超长群桩的室内模型承载试验，通过量测各级荷载作用下桩身轴力、承台板底土体反力及桩顶沉降，探讨了单桩、带台单桩及群桩的荷载传递机理与沉降性状，结果表明，单桩Q-S曲线呈陡降型，带台单桩及群桩Q-S曲线呈缓变型；单桩桩身轴力、摩阻力沿深度的变化规律与带台单桩及群桩有明显差异；带台单桩承台板角处土体先于板边中心处及桩边处土体发生破坏，群桩承台板底土体破坏变形规律与带台单桩基本相似。另外，本文基于沉降试验实测结果验证了本文理论计算方法的准确性。最后，采用有限元分析软件ADINA建立了均质地基中群桩基础的叁维计算模型，分析探讨了桩的长径比、桩间距及土体弹性模量等因素对群桩基础沉降的影响，结果表明，随着长径比、桩间距及土体弹性模量的增大，群桩沉降均逐渐减小，但不同因素影响下的群桩沉降变化趋势不完全相同，这些结论可为实际工程提供一定的理论参考。
张旭恒[3]2018年在《低承台桩基础在水平荷载下的群桩效应及动力响应分析》文中研究表明桩基础是一种常见的基础形式,因其造价低、承载力发挥稳定等优点在很多重大工程中得以应用。一般情况下桩基础主要考虑承受竖向荷载,但在某些情况下也要考虑水平荷载的作用,如高速铁路列车在桥梁上制动时对桥梁群桩基础产生的水平简谐荷载,石油平台和码头承受的波浪荷载,地震作用对基础产生的水平荷载等。对于群桩基础在水平荷载作用下的群桩效应,虽然国内外已有大量的研究数据和资料,但还并没有形成相对统一的结论因此还需进一步进行研究。本文通过PLAXIS 3D有限元软件对低承台群桩基础在水平静、动荷载作用下的受力和变形特性进行了模拟计算,主要完成的工作如下:(1)回顾了国内外现有的相关文献,对水平荷载下群桩综合效应系数计算结果进行了总结发现目前研究成果分歧较大,因此需要进一步研究;(2)数值模拟得出了水平静荷载下4桩、9桩、16桩的群桩综合效应系数,并与规范公式计算值进行了对比。得出了两种方法得出的结果较为吻合并分析了造成误差的原因;(3)研究了水平荷载作用下,群桩效应对不同位置桩身的受力、变形影响规律。得出静、动荷载下规律差异较大,静荷载下总是角桩承担最大的荷载,中桩最小,而动荷载作用下中心桩也会承担最大的荷载;(4)研究了桩距、桩数、承台厚度对群桩基础的水平承载力、变形的影响机理,得出了桩距、桩数、承台厚度的增加群桩水平承载力随之增大;(5)在水平荷载作用下,对桩—土—承台结构进行了受力分析,得出静荷载下承台后侧与土体产生“脱离”以及动荷载中土的水平应力主要受其自重影响;(6)研究了承台边长、厚度对单桩水平承载力、变形的影响机理,得出了随着承台边长、厚度的增加,单桩水平承载力随之增大,桩顶剪力、弯矩、单桩荷载分配占比值随之减少;(7)研究了竖向荷载对群桩水平承载力的影响,并与无竖向荷载群桩基础的受力、变形进行了对比分析。
周常春[4]2002年在《水平荷载下群桩的受力变形特性分析》文中指出群桩基础是土木工程中主要的基础形式之一。利用由竖直桩组成的群桩基础来承受水平荷载已经十分广泛，研究群桩基础在水平荷载作用下的受力变形特性非常重要。过去的研究主要是通过实验方法和理论分析来进行的，取得了许多实验数据和研究成果。但由于水平荷载作用下的群桩基础桩-土-承台共同作用的问题涉及到很多因素，因此尚有很多工作要做。 随着计算技术和土的本构理论的发展及计算机性能的改善，数值分析方法逐渐成为一种应用广泛的群桩研究方法。本文用有限元法进行桩体和近域土的分析，对远域土体采用无限单元，在桩土之间引入接触面单元，建立了一种空间的20节点有限元-12节点无限元-16节点接触面单元相耦合的数值计算模型；针对受水平荷载作用的群桩桩土体系，用FORTRAN 90语言编制了相应的包括二种材料和叁种非线性本构关系融为一体的弹塑性分析程序EPAGPLL，利用该程序可将群桩及土体作为一个整体进行分析。在分析中，分别采用了非线性E-μ的模型、K-G模型、修正剑桥模型进行近域土的模拟，对接触面及远域土则进行非线性分析。 本文利用所编的程序，对黄委会山东河务局和中国建筑科学院地基所在济南洛口地区的钻孔试验群桩进行了计算，对用土的四种本构模型所计算得到结果进行了分析；对在不同水平荷载作用下群桩的桩土变形、桩前土抗力、桩后土抗力、桩前土水平位移、竖向荷载影响等进行了分析。结果表明，本文的耦合方法能对水平力群桩的受力变形特性进行较好的模拟，同时也证明所编制的程序是正确的。
董晓明[5]2013年在《基于黄土非均匀湿陷变形的桥梁群桩基础承载特性研究》文中研究说明由于湿陷性黄土特殊的结构特性，使得黄土地区的非均匀湿陷性时常会对桥梁桩基等一系列工程造成威胁，甚至产生严重破坏，因此，如何确定非均匀湿陷黄土区桩基承载力和桩侧负摩阻力大小是桥梁桩基设计中亟待解决的关键问题。本文依托山西河运高速大厚度黄土地区非均匀湿陷条件下的桥梁桩基项目，以研究非均匀湿陷条件下群桩受力特性和桩侧负摩阻力工作机理为主线索，以确定浸水前后桩基承载力和建立非均匀变形下桩基负摩阻力模型为主要目标，论文在总结国内外研究现状的基础上，利用现场试验、室内模型试验、理论方法和数值模拟，对非均匀湿陷黄土地区群桩基础承载特性和负摩阻力受力特性进行了系统的研究，研究成果为填补黄土地区非均匀湿陷条件下桥梁群桩负摩阻力研究方面的空白提供了理论依据和参考。主要研究成果如下：1．进行了现场桩基浸水载荷试验，将桩基沉降、桩身轴力和侧摩阻力进行了监测和分析，对黄土天然状态与浸水后的桩基受力特性进行对比研究，揭示了该地区黄土的非均匀湿陷特性，总结了地面浸水的时序问题对桩基受力特性的影响，归纳了浸水期间和停水后黄土湿陷和时间的关系，分析了天然状态、先浸水和后浸水叁者桩基承载力的关系，并肯定了采用控制变量法桩基浸水试验来研究湿陷性黄土地区桩基负摩阻力的可行性和有效性。2．采用自行研发的一套室内模型装置，进行了土体非均匀变形条件下的单桩、群桩系列的模型试验，对桩顶沉降、桩身轴力、桩侧摩阻力、桩端阻力等一系列受力特性进行研究，探讨了黄土非均匀变形条件下荷载传递的工作机理，首次研究了黄土非均匀变形对桩基承载力的影响，分析了黄土非均匀变形条件下不同位置的基桩的受力特性，并进一步研究了不同桩端土、不同桩间距对群桩效应的影响。3．开展了桩-土界面摩擦性状试验，探求黄土增（减）湿对桩侧摩阻力的影响，通过改变桩侧土的含水率，研究了黄土增（减）湿对桩侧剪应力的变化规律，确定了最大剪应力与相对位移的关系，提出了该类似地区桥梁桩基桩-土界面的剪力传递函数。4．基于桩基负摩阻产生机理，结合负摩阻力的影响因素和现场桩侧负摩阻力的受力特性，确定了桩土相对位移的计算模型，推导了中性点和最大负摩阻力的位置，建立了“抛物线”式的单桩负摩阻力计算模型，并在单桩负摩阻力模型的基础上提出了群桩负摩阻力的计算方法和群桩负摩阻力修正系数，并将理论结果与现场工程实测数据进行对比验证，进一步预估了不同桩数群桩的下拉荷载。5．运用有限元ADINA软件，基于黄土湿陷的机理，提出了用密模修正法模拟黄土湿陷变形的新方法，用图形可视化和数据分析软件对数据处理，验证了密模修正法模拟自重湿陷性黄土湿陷变形的可行性，并结合现场桩基浸水试验，确定了该类似黄土地区的密模修正系数，推导了黄土湿陷后土体任一深度的沉降关系式。6．依托山西河运高速桥梁桩基项目，运用强大的有限元软件对群桩载荷试验和群桩浸水负摩阻力受力特性进行数值模拟，研究了群桩在竖向荷载作用下的承载力性状、承台性状、桩-土位移、桩身轴力和基桩侧摩阻力的变化规律，并运用密模修正法对黄土湿陷条件下的群桩负摩阻力进行研究，分析了不同位置的基桩的受力特性，结合理论分析和现场试验，预估非均匀湿陷黄土地区群桩的下拽力，为今后类似工程提供一定的借鉴意义。
高笑娟[6]2007年在《挤扩支盘桩承载性状试验和数值模拟分析》文中研究表明为解决桩基承载力问题，人们在生产实践中设计出了许多异型桩，如结节桩、扩径桩、扩底桩及变截面桩等，这些改良的桩型在工程建设中发挥了很大的作用。挤扩支盘桩是一种异型桩，是在原有等截面钻孔灌注桩的基础上，在桩身适当部位通过专用挤扩设备形成“分支”或“承力盘”，因而称之为“挤扩支盘灌注桩”。支盘桩是以伸出桩身的承力盘和分支把一部分桩身摩阻力转化为端阻力，从而提高单桩承载力。由于它具有承载力高、沉降变形小、对周围环境污染少等优点，近些年来，在工程中得到了比较广泛的应用。作为一种相对较新的桩型，支盘桩的理论研究远远落后于工程实践。到目前为止，挤扩支盘桩的应用主要是作为工业与民用建筑的抗压桩基础，人们对挤扩支盘桩的研究主要集中在竖向承载试验研究和工程应用中。桩身参数对支盘桩单桩承载力有重要影响，桩周土的性状也直接影响到桩的承载力。本文在国内外现有研究成果基础上，以实测资料为基础，以有限元分析为手段，对支盘桩的受力性状进行了深入细致的探讨和分析，研究的主要内容有：第一，对叁根处于湿陷性黄土中的支盘桩进行了足尺现场静载荷试验，研究了支盘桩的荷载传递机理，分析了桩侧各分段的摩阻力或等效摩阻力随着桩顶沉降的变化情况。用双曲线法对支盘桩的竖向极限承载力进行预测，对桩身各分段的荷载～位移曲线进行拟合。结果表明，双曲线方法可以有效预测支盘桩极限承载力。第二，在试验结果基础上，采用轴对称有限元方法，分析了竖向荷载作用下，桩周土黏聚力、内摩擦角、桩土接触面之间的摩擦系数、土层分布情况等因素对支盘桩的承载力、沉降、桩身轴力的传递、桩侧摩阻力的分布、桩端土中应力的分布情况以及支盘桩桩端沉渣和桩侧泥皮厚度对支盘桩承载力的影响进行了详细分析，为支盘桩设计和施工提供了可靠的理论支持。第叁，用叁维有限元分析方法，在考虑桩身混凝土和钢筋的线弹性、桩周土体的弹塑性等情况下，研究了支盘桩承力盘的位置、个数、间距、直径、桩长、桩径以及桩周土层的黏聚力、内摩擦角、弹性模量、土层分布等因素对支盘桩的水平承载性状的影响规律。第四，建立了叁维有限元与无限元耦合模型，考虑了土的初始应力场和桩身混凝土开裂引起的非线性、钢筋与混凝土的耦合作用、桩周土体的弹塑性和桩土界面的非线性接触等问题，分析了桩身塑性变形、桩身水平位移、土中水平位移、弯矩、剪力、桩身侧面应力、钢筋应力、桩土相对位移、桩前地面土体的水平位移和竖向位移等因素随桩顶荷载的变化而呈现出的不同规律。最后，用叁维有限元、无限元耦合的方法、考虑桩-土之间和承台-土体之间的摩擦接触，分析了承力盘的位置、桩间距、桩数等因素对支盘桩群桩承载力的影响。研究了群桩中不同位置的基桩，其桩身水平位移、弯矩、剪力、桩-土之间相对位移、两桩之间水平方向上位移和应力等随荷载的变化规律。
马志涛[7]2007年在《现浇混凝土薄壁管桩水平受力特性试验研究与分析》文中认为大直径现浇混凝土薄壁管桩(简称PCC桩)是河海大学岩土工程科学研究所研制的一种新型桩基技术，该桩型具有造价低、施工速度快、操作简单等特点，目前已经在江苏、上海、浙江等地得到推广使用，取得较好的效果。但作为一种新桩型，PCC桩理论研究还落后于实践，且现有的理论研究主要集中在桩的竖向承载性方面，关于桩水平受力特性方面的研究还很少，这在一定程度上限制了该桩的进一步推广使用，因此，对PCC的水平受力特性进行研究是非常必要的。此外，就桩基水平承载性研究本身而言，由于问题的复杂性，现有的理论也存在许多不足之处，也有待于进一步完善。基于上述存在的问题，本文主要从试验研究和理论分析两个方面对PCC桩的水平受力特性进行研究。本文主要研究内容如下：1)回顾总结了国内外有关桩基水平承载特性方面的研究现状，对现有主要理论方法进行比较，分析了他们的优缺点，提出本文研究的目的和意义；2)根据PCC桩的成桩特点，在均质砂土中，开展了PCC桩室内模型试验，探讨分析了PCC桩桩身水平位移、桩身弯矩以及桩前土抗力分布等水平受力特性，定性地分析桩径、桩长以及分层土体对受力特性的影响；3)基于杭千高速公路软基处理工程，对PCC桩进行现场试验研究，分析了原型桩的水平承载性，对单桩的极限承载力、不同加载方式的影响进行分析；4)考虑土体的弹塑性变形性质以及桩土作用的非线性特性，建立一个静荷载下水平承载桩的弹塑性简化分析方法，并利用格利塞有限差分法进行数值解答，通过与试验结果、数值计算以及传统弹性m法进行比较，证明了该法的合理性。5)利用上述弹塑性方法对影响PCC桩水平受力特性的桩体结构、桩周土体特性等主要影响因素进行分析，探讨了各因素对PCC桩水平受力特性影响大小及规律。6)通过模型试验和理论计算，对相同条件下，具有相同截面积的PCC桩、实心圆桩和实心方桩的水平受力特性进行比较，分析了PCC桩抗水平变形的优越性。
顾明[8]2014年在《水平循环及偏心荷载作用下群桩性状模型试验研究》文中研究指明近海工程项目通常体型巨大、结构高耸,其下部基础除了要承担上部结构的自重荷载外,还长期受到风、波浪、水流等水平循环荷载的作用。群桩基础在该循环荷载作用下不仅容易产生累积变形,极端条件下甚至可能发生破坏。另一方面,大型结构在承受水平荷载时,由于荷载作用方向的随机性,传递至下部群桩基础的荷载在某些情况下还可能存在一定的偏心距。这意味着基础将同时承受水平和扭转荷载的作用,从而产生复杂的受力和变形响应。目前人们对群桩基础在水平循环及偏心荷载作用下承载性状的认识存在很多的不足,因此有必要结合近海工程的特点对上述问题展开系统深入的研究。本文通过1g大比尺模型试验以及离心机模型试验,分别研究了高承台群桩在水平循环及偏心荷载作用下的受荷性状。本文开展的主要工作及相应的研究成果如下：(1)采用钢管及混凝土分别设计并制作了大比尺的单桩及群桩模型,利用浙江大学大型土工物理模型试验系统开展了一系列加载试验,对水平循环及偏心等复杂荷载条件下的群桩受力和变形性状进行了系统的研究。全部模型试验包括：1×2钢管群桩水平偏心加载试验、2×2混凝土群桩水平偏心加载破坏试验、3×3钢管群桩水平循环加载试验,以及相关的单桩加载试验。(2)基于3×3钢管群桩水平循环加载试验,分析讨论了群桩水平刚度、基桩内力及荷载分配等响应随荷载循环的变化规律,并引入了循环效应系数以评估循环荷载对桩基水平承载性状的影响。研究结果表明,桩基的水平刚度随荷载循环次数的增加而减小,且先期循环加载历史会影响桩基后期的水平加载刚度；各级循环加载中,单桩及群桩的桩头峰值荷载随循环次数增加依次表现出稳定型、发展型和破坏型等叁种不同的衰减形态,反映了桩周土体由弹性到塑性再到破坏的发展过程；群桩中各排基桩分担的荷载比例随着循环次数增加不断变化,其中前排桩分担的荷载逐渐增大；由于承台的约束作用,基桩轴向循环拉压受荷,导致群桩伴随水平循环加载过程产生严重沉降；荷载循环效应对群桩水平受荷性状的影响要比单桩大得多。(3)基于1×2钢管群桩水平偏心加载试验,分析了群桩的整体变形以及基桩内力等响应,并通过ABAQUS有限元模拟,讨论了不同偏心距大小及基桩布置形式对群桩水平偏心受荷性状的影响。试验结果表明,水平偏心荷载下群桩中各基桩的内力存在较大的区别,离加载点近的基桩承担的荷载更大；受水平与扭转荷载耦合效应影响,群桩中基桩的抗扭承载力较单桩显着提高；基桩桩头扭矩及水平剪力共同抵抗水平荷载偏心引起的附加扭矩,且基桩剪力对抵抗群桩扭转的贡献随荷载的增加不断增大。数值计算结果显示,水平荷载偏心距对群桩整体变形的影响相对较小,但对基桩的内力影响较大；基桩布置形式显着影响群桩的水平和抗倾覆刚度,但对群桩的整体扭转响应影响较小。(4)基于2×2混凝土群桩水平偏心加载破坏试验,揭示了群桩的渐进破坏过程,配合数值分析研究了各基桩的内力随加载的变化规律,并对混凝土群桩在水平偏心荷载下的破坏过程及机理进行了总结。研究结果表明,较高的加载高度、上部结构的自重以及桩身混凝土的开裂等因素加剧了群桩在水平偏心荷载下的倾覆破坏；群桩在加载初始阶段基本处于弹性状态,各基桩的水平刚度较大；当荷载超过一定的临界值后混凝土基桩先后出现开裂,群桩刚度随之降低,变形相应增大；上部结构自重荷载引发的P-△效应使前排基桩承受的轴向荷载迅速增加,最终前排角桩出现轴向偏压破坏,群桩及其上部结构随之发生整体倾覆。(5)利用浙江大学ZJU-400土工离心机,开展了砂土中群桩承受水平及偏心荷载的系列模型试验,着重对比研究了直桩群桩与斜桩群桩在不同荷载条件下的变形及承载特性。试验结果表明,斜桩群桩的水平及扭转承载力均显着大于直桩群桩；水平偏心荷载下斜桩群桩中各基桩的桩顶位移差异较直桩群桩更大；斜桩群桩通过基桩轴向受荷可以更有效地抵抗水平荷载。数值计算结果表明,基桩斜度对群桩水平承载性状的影响较大,群桩水平刚度随基桩斜度的增加而增大。(6)提出了考虑多向荷载共同作用的群桩分析模型；在刚性承台的假设下推导了群桩整体刚度矩阵的表达式；同时考虑不同方向的群桩效应以及基桩各向荷载之间的耦合效应影响,讨论归纳了基桩各向刚度的计算确定方法；总结了多向荷载共同作用下群桩分析的一般流程,并给出了相应的分析实例。
王书行[9]2011年在《水平偏心荷载下群桩受荷性状模型试验及设计方法研究》文中认为近年来,随着我国海洋经济的快速发展,近海大型基础的建设规模不断扩大,如海上桥梁、海上平台、跨海输电塔等。这些海上大型结构时常受到风力、水流甚至船舶撞击力等水平荷载的作用。这些荷载往往以水平偏心的形式传递到结构物群桩基础上,造成复杂的结构响应。目前对于该类响应的了解和认识非常有限,亟需开展相应的研究工作。本文对不同偏心距下水平荷载作用下群桩的工作性状进行了大尺寸模型试验和理论分析研究。模型试验包括了两组饱和粉土地基中的3×3钢管桩群桩,分为大、小偏心两种情况(偏心距分别为e=11D和6D),以及单桩水平静载试验和单桩扭转静载试验。然后通过群桩计算软件GROUP对上述试验进行了计算分析。试验研究结果显示,扭矩荷载和水平荷载存在着耦合效应,外加扭矩显着降低群桩沿荷载方向上的承载能力,水平荷载对群桩扭转刚度有一定提高作用；群桩水平剪力、弯矩和扭矩分配的不均匀性十分明显,与桩所处位置有关；偏心距越大,内力分配越不均匀；水平剪力与扭转抗力对抵抗外加扭矩都发挥着重要作用,随着外荷载的增加,水平剪力所占比重逐渐增大。由于推扭荷载下群桩各基桩的剪力与位移方向各不相同,且每排桩剪力差异巨大,计算时的p乘子取值并不能按照传统的水平荷载下的群桩进行,并结合GROUP计算,在此提出了新的p乘子修正方法,以及群桩中各基桩平均扭转刚度相对于单桩扭转试验的增强系数。在上述成果的基础上提出了水平偏心荷载下群桩的计算方法。
沈文杰[10]2015年在《推扭荷载下群桩基础承载机理及计算理论研究》文中认为近年来,大型建(构)筑在复杂的工作环境中的工作性状与破坏形态受到了广泛关注。与常规环境不同,复杂环境下结构物所受的组合荷载更为特殊,如风荷载或船舶撞击等引起的扭转荷载与水平荷载的耦合。工程上已有由于船舶撞击而导致上部结构突然破坏,以及风载引起建筑物永久变形的案例。因此,对推扭耦合条件下群桩基础的承载机理及相关计算理论进行研究十分必要。本文为此展开了一系列的研究,主要工作如下:(1)结合国内外研究现状,在已有的研究成果的基础上,对推扭荷载下群桩基础的荷载分配、位移模式以及破坏模式进行了初步的分析;(2)结合屈服接近度概念,分别对推扭荷载下单桩地表及桩中桩周土在荷载下的应力路径进行分析,由结果可知:扭转荷载下桩周土应力通常沿某一?平面上向屈服面接近;水平荷载下桩周土应力路径与?平面呈一定角度;而推扭耦合作用会导致两种应力路径的组合。其应力路径分析有助于定性分析推扭耦合效应对桩基水平和扭转特性的影响;结合叁维数值分析方法,对推扭荷载下桩基础的响应特征及耦合效应进行分析,分析表明,土质以及偏心距的大小均对群桩基础的受荷性状有影响;水平荷载与扭矩荷载存在耦合效应,水平荷载对群桩扭转刚度有增强的作用,扭矩荷载对群桩的水平向刚度有减弱的作用。(3)首先在分析推扭荷载下群桩基础工作机理的基础上,根据静力平衡条件建立了以转心为参照点的各基桩位移及转角普适方程。其次,采用p-y曲线法以及单桩扭转刚度计算理论分别确定各基桩的水平刚度与扭转刚度,并提出了各计算参数的取值方法。然后,建立了推扭荷载群桩内力与位移的解算流程,编制了相应的计算程序,与试验数据的对比表明,本文方法计算结果与实测结果吻合较好,且计算过程简单,具有工程实用性。最后,采用计算程序对推扭耦合作用下群桩基础进行了失稳破坏分析,结果表明:当荷载偏心距变大时,同等量级荷载下群桩转角即随之增大,偏心距对承台转角的影响更明显;而影响群桩水平位移的主要因素则是水平荷载及桩头水平刚度。(4)在对桩基础基本设计原则、桩型选择方法以及一般设计步骤进行初步总结分析的基础上,建立了推扭荷载下群桩设计验算流程。
参考文献：
[1]. 倾斜荷载下群桩内力的非线性有限元分析[D]. 邬宝林. 湖南大学. 2003
[2]. 超长群桩沉降计算分析及模型试验研究[D]. 张小威. 湖南大学. 2012
[3]. 低承台桩基础在水平荷载下的群桩效应及动力响应分析[D]. 张旭恒. 北京交通大学. 2018
[4]. 水平荷载下群桩的受力变形特性分析[D]. 周常春. 重庆大学. 2002
[5]. 基于黄土非均匀湿陷变形的桥梁群桩基础承载特性研究[D]. 董晓明. 长安大学. 2013
[6]. 挤扩支盘桩承载性状试验和数值模拟分析[D]. 高笑娟. 浙江大学. 2007
[7]. 现浇混凝土薄壁管桩水平受力特性试验研究与分析[D]. 马志涛. 河海大学. 2007
[8]. 水平循环及偏心荷载作用下群桩性状模型试验研究[D]. 顾明. 浙江大学. 2014
[9]. 水平偏心荷载下群桩受荷性状模型试验及设计方法研究[D]. 王书行. 浙江大学. 2011
[10]. 推扭荷载下群桩基础承载机理及计算理论研究[D]. 沈文杰. 长沙理工大学. 2015
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