黏土中樁的抗拔承載力及破壞模式的數(shù)值研究.pdf

1、 黏土 黏土中樁的抗拔承載力及破壞模式的 中樁的抗拔承載力及破壞模式的數(shù)值研究 數(shù)值研究 Numerical Study of the Failure mode and Pullout capacity of Anchor piles in Clay 工程領(lǐng)域： 水利工程 作者姓名： 劉孟源 指導(dǎo)教師： 劉海笑 企業(yè)導(dǎo)師： 劉振紋 天津大學(xué)建筑工程學(xué)院 二零一六年十二月 I

2、摘 要 隨著人類對城市建設(shè)、 水域交通以及能源開發(fā)等方面提出了更高的需求， 常作為受壓基礎(chǔ)的樁也逐漸開始作為錨固結(jié)構(gòu)， 為其它建筑物提供抗拔力， 如輸電線路桿塔、抗浮地下建筑物、水下公路隧道、海洋浮式結(jié)構(gòu)物等。合理地預(yù)測和計算樁的抗拔承載力是保障工程建筑的穩(wěn)定性與安全性的前提， 而樁的破壞模式直接決定了其極限承載力的大小。 研究上拔荷載下樁的極限承載力及破壞模式是理論分析以及工程設(shè)計的基礎(chǔ)，具有重要的工程意義。 本文基于大變形有限元分

3、析技術(shù)耦合的歐拉-拉格朗日法，研究了黏土中樁在上拔荷載下的承載力及破壞模式。 首先， 對有限元模型中的關(guān)鍵問題進行了合理的處理， 包括土體本構(gòu)模型的選取、 接觸面摩擦的模擬、 上拔荷載的施加方式、樁極限承載力的確定等。 最終確定了數(shù)值模型中的相關(guān)參數(shù)， 以保證數(shù)值模型的合理性。其次，利用已有模型試驗結(jié)果驗證了本文有限元模型的可靠性，考察了包括土體彈性模量、樁-土間摩擦系數(shù)、荷載角度以及樁的長徑比等參數(shù)對樁抗拔承載力的影響。最后，利用數(shù)值