【摘 要】
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桩基础因其承载力高、变形小、地层适应性强等优点,广泛应用于高速交通、海洋资源开发等承载变形要求严格的基础中,其在服役期间其上部结构长期受到风、浪、交通荷载等作用,作为承载上部结构的桩基础则承受具有明显周期特性的竖向循环荷载,该长期荷载作用会对桩基承载变形性状产生较大的影响。因此,深入研究循环荷载下单桩的承载变形特性及影响因素,对评估循环荷载下桩基础的长期服役特性具有重要的理论意义与工程应用价值。本
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目（52078465,51878619）； 浙江省公益技术应用研究项目（LGG22E080015）；
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桩基础因其承载力高、变形小、地层适应性强等优点,广泛应用于高速交通、海洋资源开发等承载变形要求严格的基础中,其在服役期间其上部结构长期受到风、浪、交通荷载等作用,作为承载上部结构的桩基础则承受具有明显周期特性的竖向循环荷载,该长期荷载作用会对桩基承载变形性状产生较大的影响。因此,深入研究循环荷载下单桩的承载变形特性及影响因素,对评估循环荷载下桩基础的长期服役特性具有重要的理论意义与工程应用价值。本文通过小比例尺模型试验和有限数值模拟探究了竖向循环荷载下单桩地基的承载变形特性,主要研究内容如下:（1）建立了竖向循环荷载下双层地基中单桩室内小比例尺模型试验,研究了侧向压力、循环次数、循环荷载比（CLR）、静偏荷载比（SLR）、荷载频率对竖向循环荷载下双层地基中单桩桩顶累积沉降、桩身轴力、桩侧摩阻力、桩周土体应力的影响。试验结果表明循环荷载下增加侧向压力不仅能够明显的提高单桩的极限承载力,而且还能够有效减小循环荷载作用下桩顶累积沉降,桩顶累积沉降随着循环次数、SLR、CLR和荷载频率的增加而增大,且循环加载前期累积沉降发展速率较快;循环荷载下桩身轴力随着深度的增加而减小,桩身轴力随着循环次数的增加而增大;不同侧向压力及荷载水平下的桩身轴力变化规律基本相似,且砂土层中轴力沿深度衰减速度要快于淤泥质黏土层;大周次循环加载下桩侧摩阻力在桩顶沉降发生初期时发挥较快,并随着荷载的增大而增加,荷载较大时循环加载会导致桩侧摩阻力弱化现象。（2）基于模型试验采用有限元软件ABAQUS建立单桩双层地基数值模型,并将数值模拟结果与模型试验结果进行对比,结果表明数值模拟能够较好的对模型试验进行再现,桩顶累积沉降、桩身荷载传递等发展变化规律与试验得到的基本一致。（3）基于实际工程地质条件,采用有限元分析软件ABAQUS建立了多组单桩数值模型,分析了SLR、CLR、土体粘聚力、内摩擦角等因素对单桩桩顶累积沉降的影响。结果表明CLR对桩顶累积沉降的影响要明显大于SLR,而土体粘聚力和内摩擦角的影响较小。
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