浅谈嵌岩桩竖向承载机理及承载力计算方法研究

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1、学校代号lQ532分类号工!!塑!．1潮确夫事HUNANUNIVERSITY学号SQ2Ql3Q88密级硕士学位论文嵌岩桩竖向承载机理及承载力计算方法研究学位申请人姓名望壁莶培养单位±本工猩堂瞳导师姓名及职称赵明华教授学科专业蚩上工程研究方向桩基础论文提交日期2005年5月15日硕十学靛论文摘要嵌岩桩是我国桥梁、港翻及建筑工程中采用较多豹基础型式之一，如何合联确定嵌岩桩的竖向承躐力一赢是工稔界所关注的重要问题之一。本文考虑三维威力状态下岩石的强度特性，对嵌岩摭的承载执理及竖囱承载力的确定方法进行深入系统地研究，具有重要的理论与工程实际意义。本文首先深入探讨了嵌蠢桩豹承载机理，

2、透过对桩侧阻力和狡端阻力的各种计算模式及其影响因豢的分析，对瓒行各种确定嵌岩桩竖向承载力的方法进行了深入分辑，衣此基础上，针澍现彳亍务方法不计桩端岩层应力分布竣岩层脬度的缺陷，采用铁摩辛柯弹性理论蹲得了岩层顶板应力分布，再结合源于岩石三维应力本构模型豹修难Drucker-Prager强度准则，提出一鼬确定嵌岩桩竖向承载力的新方法，其能考虑第二主应力和第三主应力对岩石强度的影响，并采用MATLAB编制如相应的计算程序，将獒应用于潭邵礴速公路某跨渠楞基嵌岩桩工程实例，计算结果表明，该方法切实W行，融能清楚地反映岩层顶板随荷液增大而逐步破坏的全过程。最后本文将桩端以下糟层划分为3

3、菁巾岩性、4种跨度、6种厚度共72种情况，用Mal'C肖限元程序对每～种情况进行了弹塑性分析，采用者层塑饿区分布情况和桩端位移的双慧标准来确定嵌岩桩竖向承载力，根据计算结果提出将岩屡的破坏形态可划分为三类，和通常所定义的冲切破坏、剪仞破坏和弯拉破坏相比更能反映岩层的破坏特征和过程。此外，对岩性、岩层跨度、岩层厚度三种因素对嵌岩桩竖向承载力的影响以及与卷层三类破坏之闯盼关系进行了一定盼探讨，获得了～些定性的结论和规棒。关键词：岩溶：嵌岩{疰；顶扳；竖向承载力；岩石损伤；强度准则丝童苎坚窒量塑!!堡垒量塑尘兰塞查鎏丝垒AbstractTherock-socketedpilesa

4、reoneofthemostusedfoundationsinconstructionsofbridges，portsandbuildingsinourcountry．Howtorationallydeterminetheverticalload--bearingcapacityofrock--socketedpilesisoneofthemostimportantquestionsinengineering．Consideringthecharactersoftherockstrengthinthree-dimensionstressstate，theload-beari

5、ngmechanicsandthemethodsofdeterminingtheverticalload·bearingcapacityofrock—socketedpileshavebeendeeplysystemstudied，thathasimportantsignificationintheoryandengineering．Firstly，throughdeeplydiscussingoftheload—bearingmechanicsofrock-socketedpilesandeverycalculatingmodeandeffectingfactorsoft

6、hesidefrictionresistanceandtheendresistanceofpiles，theactualmethodsofdeterminationtheverticalload—bearingcapacityofrock-socketedpileswereanalyzed．Aimedatthedefectoftheactualmethodswhichdonotconsiderthestressdistributingintherockmassattheendofrock—socketedpileorthethicknessoftheterrance，usi

7、ngTimoshenkoelastictheorydeducesthestressdistributingintherockmass．CombiningwiththemodifiedDrucker—Pragerfailurecriterionwhichderivedfromthree—dimensionstressrockconstitutivemodel，anewmethodfordeterminingtheverticalload-bearingcapacityofrock—socketedpileswaspu