基于有限元方法的橋梁樁基礎(chǔ)的沉降規(guī)律分析.pdf

1、高速度，高舒適度以及高安全性是高密度連續(xù)運(yùn)營(yíng)高速鐵路具有的特點(diǎn)，對(duì)鐵路結(jié)構(gòu)的高平順性提出了十分苛刻的要求，并且也對(duì)高速鐵路基礎(chǔ)沉降和相鄰沉降的要求也十分嚴(yán)格。對(duì)于高速鐵路而言，在遇到不良地質(zhì)情況時(shí)，比如膨脹土、凍土、軟土等地質(zhì)條件，路基就無(wú)法有效的避免基礎(chǔ)沉降，所以，現(xiàn)階段的高速鐵路絕大部分情況下都是通過(guò)橋梁對(duì)基礎(chǔ)沉降展開(kāi)控制;橋梁在高速路線中往往占據(jù)較高的比例，在部分地區(qū)橋梁甚至達(dá)到線路長(zhǎng)度的85％，且絕大多數(shù)都是選用樁基礎(chǔ)。群樁基礎(chǔ)

2、能夠體現(xiàn)多元化的特點(diǎn)，比如整體性強(qiáng)、變形小等，因此現(xiàn)階段的橋梁樁基礎(chǔ)主要為群樁基礎(chǔ)，而它在荷載影響下受力特性的研究長(zhǎng)期以來(lái)都是世界范圍內(nèi)相關(guān)學(xué)者的研究熱點(diǎn)。在此背景下，對(duì)高速鐵路橋梁群樁基礎(chǔ)沉降展開(kāi)深入的探究和分析具有十分突出的價(jià)值意義。
　　本文以新建商合杭高速鐵路工程中古城特大橋?yàn)檠芯繉?duì)象，在分析群樁沉降規(guī)律和各計(jì)算方法實(shí)用性的基礎(chǔ)上，利用ABAQUS大型有限元軟件對(duì)橋梁樁基礎(chǔ)進(jìn)行建模分析，參照現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范，并利用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)地質(zhì)

3、情況進(jìn)行數(shù)據(jù)模擬分析。通過(guò)ABAQUS數(shù)據(jù)模擬獲得樁基礎(chǔ)的內(nèi)力和樁端持力層土體沉降量，為研究樁基礎(chǔ)沉降奠定良好的理論基礎(chǔ)。
　　本研究首先對(duì)單樁、群樁基礎(chǔ)等方面的定義進(jìn)行論述和分析。之后詳盡的探究了現(xiàn)階段針對(duì)群樁基礎(chǔ)沉降的理論和方法，并對(duì)各類(lèi)方法所具有的特性展開(kāi)對(duì)比，最終決定采用有限元方法。此外，本文通過(guò)有限元軟件ABAQUS對(duì)古城特大橋中的某墩樁基礎(chǔ)沉降變形展開(kāi)深入的分析，并構(gòu)建了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，對(duì)于各個(gè)樁頂?shù)暮奢d等級(jí)和不同樁尖

4、土的壓縮模量對(duì)樁基沉降計(jì)算影響展開(kāi)了全面的研究，通過(guò)對(duì)比常規(guī)鐵路計(jì)算結(jié)果、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，得出如下規(guī)律:
　　1.群樁基礎(chǔ)沉降量伴隨樁端土的壓縮模量提升而降低。
　　2.群樁基礎(chǔ)的沉降量伴隨樁頂荷載的提升而表現(xiàn)出非線性遞增的特點(diǎn)，并探究出現(xiàn)此類(lèi)現(xiàn)象的原因。
　　3.對(duì)群樁基礎(chǔ)運(yùn)用ABAQUS進(jìn)行沉降模擬的方法較為可行，與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)沉降結(jié)果較為接近，這表明此類(lèi)模型合理，沉降規(guī)律具有可信度，建議把此類(lèi)模型應(yīng)用到高速鐵路橋梁樁基