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桩基础的稳定性是保证大型建筑工程整体结构安全的根本所在。研究桩土共同承载时的相互作用机理,有助于弄清桩的承载机理和和桩的荷载-沉降规律,为工程桩设计和基桩安全性评估提供重要依据。通过选取合适的基桩内力检测方法,可获得桩身内力分布和变形量化数据,再建立合适的荷载传递模型,进一步分析桩-工作用规律。基桩分布式光纤检测技术相比传统基桩内力检测技术而言具有很多优势,近年来已被大量的工程应用证明是一种有效的基桩检测手段。论文基于国内外桩工作用的理论研究结果,总结了桩土之间的非线性荷载传递规律,基于笔者参与的分布式光纤测桩数据,采用一种新型双曲线模型(DHHM模型)准确拟合出该试桩的荷载传递函数,并利用ABAQUS软件对该试桩的桩工作用过程进行了有限元数值模拟。论文的主要成果总结如下:(1)基于不同的理论研究方法,总结了桩土体系的荷载分布规律,介绍了几种典型的荷载传递模型,重点介绍了一种可准确描述土体弹塑性剪切变形特征的双曲线型荷载传递模型(DHHM 模型);(2)总结了传统基桩内力检测技术的优缺点,介绍了几种分布式光纤感测技术(BOTDR、BOFDA和ROTDR),重点介绍了基桩分布式光纤检测技术的工作原理,并通过某实例介绍了多笼混凝土灌注桩的光纤现场布设工艺;(3)分析了光纤实测数据出现的问题和处理方法,详细介绍了分布式光纤检测数据处理系统(DPDS)的操作方法,并基于某试桩的实测数据,对桩身的轴力和侧摩阻力的分布规律进行了分析。分析结果显示:光纤检测结果与土层分布规律相匹配,不同土层侧摩阻力的发挥程度与土层性质和厚度有关;(4)基于Matlab编写了一套适用于精确拟合多参数非线性模型的算法,基于此算法确定了试桩案例中的各土层对应的DHHM模型参数,且平均拟合精度R2>0.98;(5)采用ABAQUS中的FRIC子程序,将DHHM模型嵌入有限元分析系统,对某现场试桩进行了有限元建模分析。模拟结果显示:有限元分析得到的桩顶荷载-沉降规律与计算值和桩顶位移计所测数据基本一致;桩身轴力分布与计算值和分布式光纤检测实测数据较为吻合;桩周土体变形规律符合剪切位移法假设的一般规律。