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桩基托梁挡土墙力学作用机理试验研究与数值分析

高志辉  
【摘要】:挡土墙是土木建筑、水利水电、铁道交通等工程建设中广泛应用的一种结构物。在众多挡土墙形式中,衡重式挡土墙以结构简单、施工方便、节约用地,并能就地取材等优点在工程中应用广泛。但衡重式挡土墙对地基的要求较高,在地基承载力不能满足设计要求的地区,通常在挡土墙下设置托梁和桩基,利用托梁通过桩基将挡土墙上所受作用力传递给深层地基,来满足对地基承载力的要求。因此桩基、托梁和挡土墙常常作为一种支挡结构体系出现在工程实际中。 在实际应用中,由于土体与结构之间的作用力与很多因素有关,同时结构之间相互作用存在超静定因素,所以至今为止,人们还不能完全揭示桩基托梁挡土墙结构与土相互作用的机理,挡土墙、托梁和桩三者的受力特点及其之间的相互作用尚待进一步深入研究。 本论文研究内容主要包括模型试验和有限元数值分析计算两部分。研究的目的在于针对不同的地基情况,通过模型试验和数值模拟分析,对墙后土压力的作用形式及其分布规律、桩基的承载变形和托梁的受力形式进行研究,分析桩基托梁挡土墙结构体系的沉降变形趋势和体系中各结构的应力分布情况及其墙后土压力的大小和分布情况,揭示对墙后土压力和桩基承载力产生影响的主要因素。通过研究分析,并与桩基托梁挡土墙结构现行计算分析模式进行对比,以验证传统设计方法的合理性,使桩基托梁挡土墙结构设计更趋于合理化,


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