基于水平荷载和倾斜荷载的桩基m法研究

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桩作为深入土层的深基础,将上部结构荷载通过软弱地层或水传递到深部坚硬的土层中。具有承载力高、稳定性好、沉降量小等特点。本文针对软土地区的单桩基础,采用PLAXIS中的Mohr-Coulomb模型,通过对比桩土作用模型和基于m法的弹簧模型,对m法中的m取值问题进行一定的研究。本文首先基于单层土体,分析桩体承受水平荷载作用下m取值的规律。土体采用广泛分布我国近海地区的软粘土,它具有随着深度增加,粘聚力增大而内摩擦角几乎为零的性质。通过有限元软件PLAXIS研究了桩土作用下m值随桩体结构尺寸和土体参数的变化规律,得出了几种主要影响因素。在此基础上,根据本文关于m值的有限元计算结果,拟合出只考虑水平荷载作用的m值的经验公式,并将其与有限元结果进行了对比验证。其次,基于单层土体,分析了桩体承受倾斜荷载作用下m取值的规律。在只考虑水平荷载作用的经验公式基础上,探讨了同时作用竖向荷载时的m取值方法,提供了一些建议。此外,对桩体在单层土体上承受水平荷载的破坏模式进行了分析。然后,在单层土体研究基础上对多层土体承受水平荷载进行了分析。探讨了m值随结构尺寸、土体参数和土层厚度的变化规律。在单层土体经验公式基础上,考虑了多层土体弹性模量和土层厚度对m取值的影响,对经验公式进行了改进,并将其与有限元结果进行了对比验证。最后,基于多层土体,分别研究了m值随水平荷载大小和竖向荷载大小变化的规律。综上所述,本文主要对单桩基础承受水平荷载和倾斜荷载作用下的m法取值问题进行了研究,得出了基于单层土体和多层土体的经验公式,所得结果对于桩基设计具有一定的参考意义。
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