基于桩土共同作用的桩底沉渣对桩承载性状的影响研究

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1、学校代码10530学号201230131809分类号TU470密级硕士学位论文基于桩土共同作用的桩底沉渣对桩承载性状的影响研究学位申请人傅文桥指导教师郭小刚教授学院名称土木工程与力学学院学科专业结构工程研究方向岩土方向二0一五年六月Influenceofbottomsedimentonthebearingcapacityofpilebasedoninteractionofpile-soilCandidateFuWen-qiaoSupervisorProfessorGuoXiao-gangCollegeCivilEngineeringandMechanicsCollegeProgramGeot

2、echnicaldirectionSpecializationStructuralEngineeringDegreeMasterUniversityXiangtanUniversityDateJune.2015湘巧大学学位论文原剑性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加标巧引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡１献的个人和集体，均已在文中＾１明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：八父：日期年Ｘ月日．／ｄｕ乂￡＞ｆｗＡ

3、学位论文版巧使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湘潭大学可将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：曰期：訓耗＾月《曰＾导师签名；曰期：为６年月曰，＾心＾Ｉ湘潭大学硕士学位论文摘要钻孔灌注桩现已广泛地应用于各个工程领域，但灌注桩在施工时桩底易产生一定厚度软弱性质的沉渣，国内外很多学者逐渐关注和重视到桩底沉渣对桩基础承载性状的影响问题。为

4、对此进行详细的探究了解，一直以来采用原位试验、室内模型试验和数值模拟等多种方法对桩底沉渣影响性进行了研究分析，并经研究分析提出了一些关于清孔、桩底加固和沉渣检测的方法，但还没有细致性和系统性总结沉渣对桩承载性状的影响因素。鉴于桩底沉渣对灌注桩影响的重要性，特别是对基础承载力要求较高和沉降限制严格的建筑物更需重视沉渣的影响。对它的研究是具有必要性和为工程实践提供指导。而如今很多有限元软件充分完成了从有限元理论到应用工具的实现，凭借有限元软件在岩土问题上的可操作性和全面性，并基于桩土共同作用的考虑，本文主要采用数值模拟方法来分析桩底沉渣对单桩承载性状的影响，详尽介绍了桩土共同作用的研究现状、桩底

5、沉渣影响性的研究现状、有限单元法理论、应用于岩土工程的几种有限元软件和ANSYS中几何模型的选取、土体本构模型、桩土接触面处理、位移边界条件选择和初始地应力模拟。为深入和具体了解沉渣的影响性，在大型有限元软件ANSYS平台上建立模拟工程实际的轴对称有限元模型，轴对称有限元模型不仅可以提高计算效率，而且符合工程实际情况，并主要从沉渣厚度、沉渣物理力学性质和灌注桩长径比三个方面进行细致和系统的研究分析。由此得到了一些更具意义和系统具体的研究结论，其计算结果表明沉渣厚度、沉渣弹性模量、沉渣内摩擦角和桩长径比都表现出对单桩荷载-沉降曲线存在一定程度影响，其中通过对沉渣厚度从50mm到800mm的分析

6、发现沉渣厚度的影响存在一个临界值，大致在300mm-400mm。沉渣的弹性模量对桩的极限承载力有较大影响，影响性类似于指数衰减，可认为沉渣弹性模量的影响也是有相应的界限值。而沉渣粘聚力和泊松比的影响性并不明显。得出的这些结论，可应用与指导或辅助于灌注桩设计、施工、沉渣检测和沉渣处理等。关键词：沉渣数值模拟灌注桩承载性状I基于桩土共同作用的桩底沉渣对桩承载性状的影响研究AbstractManyscholarspayattentiontoharmfuleffectsofsedimentwhichalwaysexistatbottomofpilealongwithboredcast-in-plac

7、epileisgenerallyusedinanyengineeringfield.Theyalsostudyeffectsofbottomsedimentbyusingdifferentmethods.Manyresearchfulliteraturecomeupwithsomemethodsthatareaboutcleaningholeandreinforcementofpilebottom.Botto