深厚覆蓋層中樁土相互作用研究.pdf

1、隨著我國(guó)水電事業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)主要的水電站建設(shè)開(kāi)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(fù)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(xiàng)重要的研究課題。利用ANSYS對(duì)粗粒土基礎(chǔ)進(jìn)行模擬計(jì)算簡(jiǎn)單易行，在樁土相互作用的研究計(jì)算中被廣泛應(yīng)用，其中，Drucker-Prager模型（簡(jiǎn)稱D-P模型）和鄧肯-張模型應(yīng)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(duì)粗顆粒土的力學(xué)特性，采用了一個(gè)改進(jìn)過(guò)的鄧肯-張本構(gòu)模型，通過(guò)與D-P模型以及鄧肯-張模型分別進(jìn)行了三軸模擬計(jì)算以及樁土模擬計(jì)算的對(duì)比分析，對(duì)深厚覆蓋層中樁土相互作用主要做了以下幾點(diǎn)研究。
　　首先，根據(jù)國(guó)內(nèi)外的研究成果，選取了一種適用于粗粒土的改進(jìn)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(duì)Duncan-Chang與改進(jìn)的Duncan-Chang本構(gòu)模型進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，在此基礎(chǔ)上模擬土體的三軸壓縮試驗(yàn)，分別得到三種不同的三軸試驗(yàn)?zāi)M結(jié)果，并與三軸壓縮試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比研究，分析結(jié)果表明改進(jìn)過(guò)的鄧肯-張模型在模擬粗粒土的三軸試驗(yàn)時(shí)有更合理的計(jì)算結(jié)果，說(shuō)明改進(jìn)的Duncan-Chang本構(gòu)關(guān)系可以更合理地描述粗粒土的力學(xué)特性。
　　最后，采用

4、三種不同本構(gòu)模型對(duì)粗粒土基礎(chǔ)中的樁土相互作用進(jìn)行了模擬計(jì)算，分析結(jié)果表明改進(jìn)的鄧肯-張模型對(duì)粗粒土與單樁的相互作用模擬更加合理，這一結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證了改進(jìn)的鄧肯-張模型對(duì)粗粒土的適用性。此外，本文還基于改進(jìn)的鄧肯-張模型進(jìn)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(diǎn)與難點(diǎn)。
　　本文在進(jìn)行樁土