【摘 要】
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整体桥主梁-桥台-桩基三者浇筑为一体,在长期环境温度、车辆循环荷载作用下易产生较大的纵向变形,该变形主要通过桥台-土、桩基-土以及桥台-桩基-土三者相互作用来吸收,这其中包含较复杂的内力与变形关系。为此,本文设计并制作了桥台-H型钢桩试验模型,开展在中长期温度作用下整体式桥台-H型钢桩-土体系的拟静力试验和有限元研究,主要得到了以下结论:（1）试验表明,在中长期温度荷载作用下的桥台-桩基-土体系的
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整体桥主梁-桥台-桩基三者浇筑为一体,在长期环境温度、车辆循环荷载作用下易产生较大的纵向变形,该变形主要通过桥台-土、桩基-土以及桥台-桩基-土三者相互作用来吸收,这其中包含较复杂的内力与变形关系。为此,本文设计并制作了桥台-H型钢桩试验模型,开展在中长期温度作用下整体式桥台-H型钢桩-土体系的拟静力试验和有限元研究,主要得到了以下结论:（1）试验表明,在中长期温度荷载作用下的桥台-桩基-土体系的滞回曲线与传统的基于地震荷载作用下的桥台-桩-土体系的滞回曲线具有较大的不同,前者的骨架曲线存在一个明显的由非线性→线性→非线性→线性不断转化的过程。（2）试验表明,在第一个升温区,由于初始阶段台后土压力较小,当温度升高使桥台正向移动时,台后土体被逐渐挤压密实,使得台后土压力快速增加;而在连续降温区,土压力峰值基本保持不变,土压力变化规律也基本一致;在第二个升温区中,台后土体已经被挤压密实,土压力随季节性环境温度虽然为增大态势,但增长较为缓慢。（3）试验表明,经过一年循环温度荷载作用,第二年的水平力明显大于第一年的,产生了明显的Ratcheting效应。（4）试验还表明,桥台为刚体变形,H型钢桩在往复升温与降温作用下会出现较大的累积变形;由桩身测点的位移变化历程可知,在每个中周期内,桩身变形基本重合;在经过一年的温度作用后,即使加载位移相同,桩身水平变形也增大较多,说明中长期温度作用对桩身水平变形影响较大。（5）理论研究表明,在小位移时,m法与桩身水平变形试验值最为接近;而在位移稍大时,p-y曲线法和经验公式法与试验结果最为接近,可以较好计算桩身的水平变形,但理论方法均不能较好的计算桩基的累积变形。此外,经验公式法可以较好的计算桩周土抗力。（6）采用ABAQUS有限元软件对整体式桥台-H型钢桩-土相互作用进行了参数分析,分析了砂土摩擦角、轴压比、不同地区的温差变化、不同的合龙温度以及不同的季节性温度和昼夜温度等参数对桥台-H型钢桩-土相互作用体系的影响。分析表明,温差、砂土内摩擦角、不同的合龙温度和季节性温度及昼夜温度的改变对其影响显著,而轴压比的影响不大。
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