针对波浪荷载作用下跨海桥梁群桩基础的设计问题,以平潭海峡公铁两用跨海大桥主桥为工程背景进行了群桩基础方案的数值模拟分析。首先,建立全桥有限元模型计算上部结构对基础的作用力；其次,建立了4种不同群桩基础方案的有限元模型,分别采用Morison方程和绕射理论计算桩基、承台和围堰受到的波浪荷载,并分析了各群桩基础方案在波浪荷载作用下的受力性能；最后,通过比较不同设计方案的工程量及施工可行性,给出了较优的设计方案。研究结果表明:波浪荷载对跨海桥梁围堰设计及施工的影响尤为显著；承台高程提高后可以有效减小围堰承受的波浪荷载,降低施工难度与风险；承台高程提高后采用增大桩径的方法,可以有效改善基础受力性能,减少工程量,控制工程投资。
首先综述了国内外单桩、群桩基础、承台及桩周土的总体研究现状,在此基础上,设计并进行了竖向荷载下单桩和群桩基础承载性能的室内试验,通过测量桩身应变及在单桩桩顶和群桩承台上布置百分表,研究分析了单桩及两种不同角桩桩距条件下群桩基础的承载性能和沉降变形特征.
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