摘要
随着国家经济发展，基础设施大量的建造。其中高层建筑、海上石油平台、风力发电等工程越来越多的使用到桩基础。在这些工程中桩基础经常会受到水平荷载的作用，例如风力发电桩基础受到风荷载作用，海上石油平台受到破浪荷载。这时如果桩基础水平承载力不足就容易引起工程事故，所以桩基础的水平承载特性研究有着极其重要的意义。 本文中的定日镜桩基础在戈壁滩容易受到风荷载作用，而且定日镜对于精度与稳定性有着更严格的要求，因此对桩基础水平承载特性要求也非常严格，尤其是桩基础的桩顶水平位移与桩顶水平转角。 结合实际工程，通过单桩水平静载试验对砂土地区中桩型Ⅰ、桩型Ⅱ的桩顶水平位移及水平转角进行分析得出桩型Ⅰ和桩型Ⅱ符合工程要求，但是桩型Ⅰ更加经济合理。运用“m”法结合实测值计算出适合该地区的桩侧土水平抗力系数的比例系数m值的取值范围在50～60（MN/m4）时能使桩基础的设计更加符合实际情况。 通过ABAQUS有限元软件建立符合该地区原位试验桩的模型，通过控制变量，分析桩径、桩长、承台厚度、承台直径、桩长径比、承台直厚比、承台形状对于短桩水平承载特性的影响。根据该地区实际荷载情况进行模拟为该地区定日镜桩基础的设计提供参考，主要结论是桩径或桩长在一定范围内时，桩径减小相同直径或者桩长减小相同长度时在相同荷载作用下桩顶水平位移与桩顶水平转角增加幅度相差不大，但超过一定范围，减少相同长度或桩径时在相同荷载作用下桩顶水平位移与桩顶水平转角大幅度增加；承台直径的改变对桩顶水平位移的影响比对桩顶水平转角影响大；桩体积或者承台体积一定时桩长径比或者承台直厚比取某一数值时可使桩顶水平位移或桩顶水平转角处于最小值；方形承台的桩水平承载特性优于圆形承台。 本文通过正交设计助手对桩径、桩长、承台厚度、承台直径四个影响因素进行组合并结合第五章5.2.7小节得出的结论将圆形承台改为正方形承台进行数值模拟，得出方案3-1满足设计要求，比原设计方案更加节约材料与资金。
NETL