在多年冻土地区进行工程建设是一项极具挑战性的工作，其中桩基工程更是存在诸多难点。在多年冻土的环境下，桩基与周围冻土之间存在复杂的温度场耦合关系，这直接影响桩基的承载能力和变形特性。因此，深入研究桩-土温度场与承载力的协同演变规律，对于指导多年冻土地区桩基设计与施工具有重要意义。本书主要针对上述问题进行了系统研究。首先，全面阐述了冻土工程学的基本理论，包括冻土的物理力学特性、温度场演化规律等。其次，针对桩基在冻土中的温度场分布特征及其与承载力的耦合关系进行了深入探讨。最后，作者结合工程实例，在静载法基础上对高应变动测法桩-土模型中的土体参数进行修正。
宇德忠，浙江树人学院土木工程专业负责人副教授，长期从事道路桥梁工程领域的研究工作，尤其在冻土-桩基相互作用机理、冻土温度场演化规律等方面取得了一系列创新性成果。相关研究成果先后发表于《岩石力学与工程学报》《岩土力学》《Scientific Reports》《International Journal of Transportation Science and Technology》和《Heliyon》等国内外知名学术期刊。主持或参与多项省市级科技项目，先后获省级“科技进步三等奖”1项、“全国优秀城乡规划设计三等奖”1项、“黑龙江省优秀城乡规划二等奖”1项，取得发明专利2项、实用新型专利7项。
1 绪论 1.1 研究背景 1.2 研究目的与意义 1.3 国内外研究现状 1.3.1 冻土力学的研究现状 1.3.2 桩基温度场的研究现状 1.3.3 桩基承载力的研究现状 1.4 研究的主要内容 1.5 研究方法与技术路线 2 冻土地区桩-土之间作用机理 2.1 冻土地区桩基类型 2.2 钻孔灌注桩的受力特点 2.3 桩-土间的冻结强度 2.4 桩-土体系荷载传递机理 2.4.1 影响桩侧摩阻力的因素 2.4.2 影响桩端阻力的因素 2.5 本章小结 3 桩周冻土物理力学参数的试验研究 3.1 试验地点概况 3.2 土样的选取 3.3 多年冻土的物理参数 3.3.1 天然含水率 3.3.2 天然密度 3.3.3 颗粒分析 3.3.4 土体液塑限 3.3.5 矿物颗粒比重 3.3.6 土体渗透性试验 3.4 多年冻土主要力学参数 3.4.1 融沉及压缩试验 3.4.2 抗剪强度 3.4.3 单轴抗压强度 3.5 本章小结 4 桩基回冻进程的动态监测与分析 4.1 桩基温度监测系统的构成与布设 4.1.1 温度系统的构成 4.1.2 桩基温度监测系统的组建 4.1.3 桩基温度监测系统的现场布设 4.2 桩基温度变化分析 4.3 本章小结 5 桩基回冻前后静载试验研究 5.1 试验方案 5.2 试验设备 5.3 自平衡静载试验 5.3.1 试验原理 5.3.2 试验规定 5.4 桩身轴力及相关指标的计算 5.4.1 轴力计算 5.4.2 桩侧摩阻力的计算 5.4.3 桩身截面位移计算 5.4.4 桩顶等效荷载转换方法 5.5 试验结果及分析 5.6 本章小结 6 桩基回冻前后动载试验研究 6.1 试验方案 6.2 高应变动测试验设备 6.3 实测曲线拟合法 6.3.1 试验原理 6.3.2 桩连续杆件模型 6.3.3 土模型假设 6.4 试验结果及分析 6.5 本章小结 7 桩基温度场及承载力的有限元模拟与分析 7.1 桩基温度场的模拟与分析 7.1.1 热力学分析基本步骤 7.1.2 模型计算假设 7.1.3 边界条件 7.1.4 几何模型相关参数 7.1.5 桩体温度场模拟结果分析 7.2 桩基承载力的模拟与分析 7.2.1 桩基承载力分析步骤 7.2.2 几何模型基本假定 7.2.3 土的本构模型 7.2.4 桩-土的接触关系 7.2.5 荷载及边界条件 7.2.6 桩基模型的建立与分析 7.3 工程实例设计 7.4 本章小结
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