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第1章 特殊地质条件下桥梁桩基应用现状1

1.1 桩基础发展历程1

1.2 桥梁桩基应用现状2

1.3 发展与挑战7

1.3.1 桥梁桩基发展趋势7

1.3.2 桥梁桩基面临的挑战9

第2章 桩—土理论与试验研究进展10

2.1 理论研究进展10

2.2 试验研究进展15

2.3 数值仿真二次开发技术18

2.3.1 基本功能19

2.3.2 MARC用户子程序研发19

2.3.3 自定义单元类型子程序SUBROUTINE USELEM19

2.3.4 土体初始应力子程序SUBROUTINE UINSTR20

2.3.5 接触面单元20

第3章 湿陷性黄土地基桩基研究进展27

3.1 黄土的工程特性27

3.2 研究意义27

3.3 国内外研究进展28

第4章 浸水黄土地基大型桥梁桩基现场静载试验31

4.1 工程概况31

4.1.1 工程简介31

4.1.2 地质概况31

4.1.3 试验概况31

4.1.4 试验研究目的31

4.1.5 试验研究内容32

4.1.6 试验研究思路32

4.2 现场试验方案32

4.2.1 试桩设计32

4.2.2 测试元件布设32

4.2.3 锚桩设计35

4.3 加载系统设计35

4.3.1 反力梁设计35

4.3.2 反力梁的加工36

4.3.3 加载系统安装36

4.4 试验加载与测试38

4.4.1 测试内容38

4.4.2 加、卸载方法38

4.5 浸水试验设计38

4.5.1 浸水范围38

4.5.2 注水孔设计参数39

4.5.3 测点布设39

4.5.4 测试设计40

4.5.5 浸水试验保温措施40

4.6 试验成果分析41

4.6.1 试验成果41

4.6.2 桩浸水后的承载特性51

4.6.3 桩的承载力性状51

4.6.4 桩身轴力及桩端阻力发挥性状52

4.6.5 桩的侧阻力发挥性状53

4.7 主要结论54

第5章 沉陷地基桩长确定理论56

5.1 可靠性论证56

5.1.1 模型验证56

5.1.2 分析方法57

5.2 仿真计算58

5.2.1 选取计算参数58

5.2.2 合理桩长计算58

5.3 成果分析64

5.3.1 湿陷系数δs对中性点的影响64

5.3.2 湿陷系数对P1/P0的影响65

5.3.3 桩径对P1/P0的影响65

5.3.4 桩长对P1/P0的影响66

5.3.5 △L与h0的关系及影响因素67

5.4 论计算分析68

5.4.1 力学模型的建立68

5.4.2 计算公式的推导68

5.4.3 分析72

5.5 工程应用75

5.5.1 工程概况75

5.5.2 对比分析75

5.6 主要结论76

第6章 海上桩基研究与应用现状77

6.1 问题的提出77

6.2 国内外研究现状77

6.2.1 竖向荷载78

6.2.2 水平荷载78

6.3 工程应用现状82

第7章 跨海桥梁的受力环境85

7.1 中国海洋概况85

7.2 中国近海地质地形85

7.2.1 中国近海的地形85

7.2.2 中国近海沉积物分布特点86

7.3 风87

7.4 潮汐89

7.4.1 我国沿海潮差89

7.4.2 我国近海潮流89

7.4.3 大洋环流90

7.5 波浪90

7.5.1 波浪参数90

7.5.2 我国近海波高91

7.5.3 海啸91

7.6 海冰92

第8章 跨海桥梁荷载组合分析93

8.1 汽车制动力93

8.2 波浪荷载93

8.2.1 规范计算方法93

8.2.2 改进方法94

8.3 风荷载95

8.3.1 横向风荷载95

8.3.2 顾桥向风荷载98

8.4 冰荷载99

8.4.1 国内冰荷载计算方法99

8.4.2 国外冰荷载计算方法100

8.5 主要结论101

第9章 海上钢管桩承载特性数值仿真102

9.1 数值仿真软件102

9.2 土体本构模型102

9.2.1 屈服面103

9.2.2 塑性势面103

9.3 ABAQUS钢管桩三维数值仿真计算104

9.3.1 数值仿真模型的确定104

9.3.2 模型参数104

9.3.3 模型建立105

9.3.4 地应力平衡107

9.4 ABAQUS模型仿真结果分析108

9.4.1 钢管桩群桩基础竖向位移分析108

9.4.2 钢管桩群桩基础水平承载特性分析110

9.4.3 钢管桩群桩基础剪刀撑和横梁应力分析114

9.4.4 深水区钢管桩基础水平承载特性分析117

9.5 主要结论121

第10章 海上钢管桩模型试验研究122

10.1 试验目的122

10.2 相似判据的确定122

10.2.1 相似判据的推导123

10.2.2 模型设计125

10.2.3 试验方案125

10.2.4 变形监测方案127

10.3 两种监测方法结果分析129

10.3.1 三维激光扫描测量结果分析129

10.3.2 千分表测量结果分析132

10.3.3 两种方法监测数据比较133

10.4 水平往复荷载试验结果分析134

10.5 主要结论136

第11章 海上钢管桩现场静载试验137

11.1 试验背景137

11.2 第一次试桩137

11.2.1 试验设计137

11.2.2 试验准备137

11.2.3 概据地质图计算第一次试桩的极限荷载138

11.2.4 第一次试桩试验结果139

11.2.5 第一次试桩单桩承载力理论计算140

11.3 第二次试桩140

11.3.1 试验目的及内容140

11.3.2 试验设计140

11.3.3 根据地质图计算第二次试桩的极限荷载141

11.3.4 第二次试桩试验结果142

11.3.5 第二次试桩单桩承载力理论计算142

11.4 主要结论143

第12章 总结与展望144

12.1 本书主要成果144

12.2 今后工作的展望145

参考文献146