根式沉井竖向承载性能试验研究及数值分析

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1、东南大学硕士学位论文根式沉井竖向承载性能试验研究及数值分析姓名：刘勇申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：童小东20090305摘要根式沉井竖向承载性能试验研究及数值分析硕士研究生：刘勇指导老师：童小东副教授本文以江苏省自然科学基金资助项目(项目编号：BK2008314)为依托，对根式沉井的竖向承载性能进行了研究。根式沉井是一种改进的基础形式，它是通过在预定位置下沉一个井壁有预留孔的沉井，待其沉至设计标高时，通过井壁的预留孔压入预制的混凝土构件(根键)，最后通过封壁将根键和井壁连成整体来共同承担上部荷载。利

2、用自平衡测试技术对安徽省淮河特大桥14桥及马鞍山长江大桥根式沉井的竖向承载力进行了现场测试，结合理论分析、数值模拟手段研究了根式沉井的竖向承载性能。主要工作如下：首先，分析了在竖向荷载作用下：压入根键前普通沉井的侧摩阻力、端阻力的分布规律，井底和井侧分担荷载比；压入根键后根式沉井的承载特性、根键的受力特点及其对承载力的贡献程度。其次，运用三维有限差分软件FLAC3D，对根式沉井的现场试验情况进行了模拟，计算结果与实测数据较为吻合：分析了在竖向荷载作用下，在砂土层和黏土层中根式沉井竖向承载特性的异同。最后，对比实

3、测数据和理论计算结果，提出可对计算地基承载力的经典理论公式进行修正来估算沉井和根式沉井的竖向极限承载力，并对修正系数的取值进行了探讨。关键词：根式沉井竖向承载性能数值模拟FLAC3D东南大学硕士学位论文ExperimentalStudyandNumericalAnalysisontheVerticalBearingPropertiesofRoot--CaissonSpecialty：GeotechnicalEngineeringGraduatestudent：LiuYongSupervisor：Associat

4、eProf．TONGXiao—dongDepartmentofCivilEngineering：SoutheastUniversityAbstractThesubjectissponsoredbyJiangsuNaturalScienceFoundation(projectnumber：BK2008314)．BasedontheprojectofHuatheriverbridgeandMaanshanYangtzeriverbridgeinAnhuiprovince，wedosomeresearchonthev

5、erticalbearingpropertiesofroot--caisson．Root--caissonisanimprovedfoundationstyle．Itsconstructionprocessis：sinkingacaissonwhichhasjackholeinthesidewall．Afterthecaissonsinkstothedesignelevation，theprefabricaterootstalkwillbejackedintothesoilthroughthejackhole，

6、thencastconcretetomakesurethattherootstalkare缸ed谢mthecaisson．Self-BalancedloadtestWasfirstadoptedtOcomparetheverticalloadcapacitybeforeandaftertherootstalkWasjacked．Basedontheresultsoftestingandcombinedtheultimatebearingcapacityoffoundationtheory,westudyonth

7、everticalbearingpropertiesofroot---caissonandmanyconclusionsaleobtained．Firstly,wecomparetheverticalbearingpropertiesbeforeandaftertherootstalkWasjackedwhichincludedloadcapacity，distributionoffrictionforce，loadsharingratioaboutsideandbottom，thestressdistribu

8、tionofcaissonbottom，thepropertiesofrootstalkandthecontributionofrootstalkindifferentsoillayers。Seeondlv，withthefruitedifferencesoftwareFLAC3D，nleRoot--caissonwassimulatedinthemannerofSelf-Balanc