深厚覆蓋層中樁土相互作用研究.pdf

1、隨著我國水電事業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)在國內(nèi)主要的水電站建設(shè)開始向中西部地區(qū)發(fā)展，尤其是水力資源豐富的西南地區(qū)。這些地區(qū)地質(zhì)條件復雜，多為以粗顆粒土為主的深厚覆蓋層基礎(chǔ)，因此如何模擬粗粒土基礎(chǔ)與樁的相互作用，已經(jīng)成為一項重要的研究課題。利用ANSYS對粗粒土基礎(chǔ)進行模擬計算簡單易行，在樁土相互作用的研究計算中被廣泛應用，其中，Drucker-Prager模型（簡稱D-P模型）和鄧肯-張模型應用較多，但是，D-P模型與鄧肯-張模型又有一定的局限性，不

2、能較精確的模擬粗粒土的體變特性與泊松比參數(shù)。因此，本文針對粗顆粒土的力學特性，采用了一個改進過的鄧肯-張本構(gòu)模型，通過與D-P模型以及鄧肯-張模型分別進行了三軸模擬計算以及樁土模擬計算的對比分析，對深厚覆蓋層中樁土相互作用主要做了以下幾點研究。
　　首先，根據(jù)國內(nèi)外的研究成果，選取了一種適用于粗粒土的改進的Duncan-Chang本構(gòu)模型，與D-P模型，Duncan-Chang本構(gòu)模型一起，作為本文研究深厚覆蓋層中樁土相互作用所采

3、用的本構(gòu)模型。
　　其次，充分利用ANSYS有限元軟件的用戶可編程特性，對Duncan-Chang與改進的Duncan-Chang本構(gòu)模型進行二次開發(fā)，在此基礎(chǔ)上模擬土體的三軸壓縮試驗，分別得到三種不同的三軸試驗模擬結(jié)果，并與三軸壓縮試驗的結(jié)果進行了對比研究，分析結(jié)果表明改進過的鄧肯-張模型在模擬粗粒土的三軸試驗時有更合理的計算結(jié)果，說明改進的Duncan-Chang本構(gòu)關(guān)系可以更合理地描述粗粒土的力學特性。
　　最后，采用

4、三種不同本構(gòu)模型對粗粒土基礎(chǔ)中的樁土相互作用進行了模擬計算，分析結(jié)果表明改進的鄧肯-張模型對粗粒土與單樁的相互作用模擬更加合理，這一結(jié)果進一步驗證了改進的鄧肯-張模型對粗粒土的適用性。此外，本文還基于改進的鄧肯-張模型進行了粗粒土的樁土相互作用研究，得到了深厚覆蓋層中粗粒土基礎(chǔ)的樁土相互作用的p-y曲線方程，這一分析方法可為與粗粒土基礎(chǔ)相關(guān)的樁土相互作用分析研究提供一定的借鑒意義。這一部分也是本文的重點與難點。
　　本文在進行樁土