一、一种预测基桩极限荷载的有效方法(论文文献综述)
白雪[1](2021)在《水平荷载下PHC管桩三桩承载特性的数值模拟分析》文中认为PHC管桩以其单桩承载力高、工厂标准化生产、施工质量可控等特点,广泛应用于高、中和低层的建筑物、公路、铁路、桥梁、港口、码头等低承台基础。实践表明,PHC管桩可以很好地应用于主要承受较大竖向荷载的桩基础中,同时可以在主要承受较大水平荷载的桩基础中有较好的工程表现。受工程场地等条件的限制,工程界对承受较大水平荷载的PHC管桩单桩和双桩基础的研究较多,对其三桩及以上的群桩研究较少。本文在前人对PHC管桩三桩基础水平承载特性的现场试验研究的基础上,考虑桩-土相互作用,利用有限元数值模拟的方法研究PHC管桩三桩群桩基础的水平承载特性,研究的主要内容如下:(1)相同工况下,一字形三桩群桩的临界水平荷载和极限水平荷载均大于三角形三桩群桩,前者分别是后者的1.3倍和1.08倍。(2)极限水平荷载下,两种三桩群桩其锚固钢筋构件的应力状态都没有达到屈服。(3)在相同荷载下,一字形三桩群桩的桩身最大弯矩在前桩桩顶处取得,前排桩桩身分担的内力大于后排桩;三角形三桩群桩的桩身最大弯矩在距桩顶约1/6~1/5桩长处取得,前排桩桩身分担的内力小于后排桩。(4)相同荷载下,随着桩顶嵌固深度的增大,两种三桩群桩桩体最大弯矩均逐渐减小,桩体最大剪力均在桩与承台连接处取得,且均逐渐减小,因而群桩更不易受弯破坏。(5)相同荷载下,随着桩间距的增大,两种三桩群桩的基桩其最大弯矩、最大剪力、最大水平位移均逐渐减小,群桩更不易发生弯曲破坏。(6)相同荷载下,随桩长的增大,两种三桩群桩其基桩最大弯矩、最大水平位移逐渐减小,群桩群桩更不易发生弯曲破坏。(7)相同荷载下,随着桩侧土体模量和内摩擦角的增大,两种三桩群桩其基桩最大弯矩、最大水平位移均逐渐减小,群桩群桩更不易发生弯曲破坏。(8)相同荷载下,桩间距为3至4倍桩径或桩长为16.7至21.7倍桩径时,两种三桩群桩的综合效应系数均较大,群桩效应均较明显。随着桩间距和桩长的增大,两种三桩群桩综合效应系数均逐渐减小,群桩效应均减弱。
邓会元[2](2021)在《滨海吹填围垦区堆载作用下桩基承载特性研究》文中研究指明随着我国东部沿海地区经济建设的发展,土地资源紧张已成为制约城市发展的重要因素,为此,滩涂围垦拓展生存空间已成为当前解决土地紧缺问题的主要方式。考虑到滨海围垦区土质较差、软土层较厚,后期围垦填土易诱发土体不均匀沉降及水平侧向变形,造成临近桥梁及建筑物基础发生沉降、开裂、偏移等一系列岩土工程问题,严重影响桥梁等工程正常使用。然而,目前对围垦区桥梁及建筑物的桩基础受堆载影响的承载特性研究相当匮乏,缺乏系统的计算方法与设计理论,既有设计规范已难以对围垦区堆载影响下桩基础进行安全经济设计,这使得堆载作用下桩基础安全经济设计及防护成为制约滨海围垦工程顺利发展的重点难题。因此,迫切需要系统深入开展滨海吹填围垦区堆载作用对临近桩基的影响研究。本文主要由浙江省交通运输厅项目“软土地区吹填(开挖)对桥梁桩基的影响及处理措施研究”(编号:2014H10)、“深厚软基路段桥梁工程桩基长期沉降特性研究”(编号:8505001375)资助。本文以理论推导及试验研究为主,经过大量文献调研及归纳总结,系统地开展了滨海吹填围垦区堆载作用下桩基承载特性研究。本文所做主要工作及结论如下:(1)基于滨海软黏土固结排水蠕变试验,通过采用传统元件模型(Merchant模型和Burgers模型)、以及不同经验模型,描述了软黏土固结蠕变特性,揭示了软黏土应力-应变以及应变-时间变化规律;基于传统Merchant模型,引入Abel黏壶单元,采用Caputo型分数阶函数建立了分数阶Merchant蠕变模型。通过分数阶Merchant蠕变模型,预测了滨海软黏土蠕变应变-时间变化规律,发现分数阶模型比传统蠕变模型更适用于描述滨海软黏土蠕变特性;(2)基于Boussinesq附加应力计算理论,推导了矩形分布荷载以及条形分布荷载下堆载区域内和堆载区域外不同土体深度位置的竖向附加应力理论计算公式;基于Mesri蠕变模型和Boussinesq附加应力计算理论,提出了软黏土地基长期沉降计算方法,对现场局部堆载和路堤条形堆载下地基长期沉降进行了预测分析,论证了沉降计算方法的适用性;(3)基于三折线荷载传递模型,建立了单桩负摩阻力计算方法,推导了弹性、硬化、以及塑性等不同阶段的桩身沉降和轴力的解析解;基于太沙基一维固结理论、Mesri蠕变模型及双曲线模型,建立了考虑固结蠕变效应的桩基负摩阻力计算方法,通过迭代法求解了桩身轴力以及中性点位置。此外,基于建立的负摩阻力计算方法,研究了固结度、桩顶荷载、桩顶荷载和堆载施加次序、桩身刚度、蠕变参数等因素对桩基负摩阻力的影响,发现固结和蠕变沉降会降低桩基承载力、增加桩的沉降,揭示了填土固结场地桩基承载力弱化的病害机理;(4)基于温州围垦区单桩负摩阻力堆载试验,研究了桩身负摩阻力、桩土沉降以及中性点随时间变化规律,通过试验发现堆载后土体沉降、桩基沉降、下拉力随时间基本呈双曲线增加趋势,桩土沉降及下拉力在堆载后3个月左右趋于稳定,揭示了滨海围垦区桩基负摩阻力发挥机制及时间效应特性;(5)基于Boussinesq附加应力改进解,推导了矩形分布荷载、条形分布荷载、梯形条形分布荷载等不同地表荷载分布形式下水平附加应力计算公式及桩身被动荷载计算公式,并进一步推导了被动排桩剩余水平推力。通过考虑临界土压力长期演化及桩周软黏土模量长期蠕变衰减特性,结合非线性p-y曲线模型,基于压力法建立考虑时间效应的被动桩两阶段分析法,通过差分法对被动桩平衡微分方程进行求解;(6)基于温州及台州湾围垦区非对称堆载试验,研究了桩土变形、桩侧土抗力、桩身轴力以及桩身弯矩等参数随时间变化规律,探讨了被动桩开裂问题、被动桩负摩阻力问题、桩侧土绕流机理、桩体遮拦效应以及土拱效应机理,揭示了斜交非对称堆载下弯扭耦合变形机制以及被动桩长期变形病害机理。
史学明[3](2020)在《组合荷载作用下大直径扩底桩承载性状影响分析》文中指出在竖向荷载V与水平荷载H共同作用下桩基础的承载机理较为复杂,若按小变形迭加原理且不考虑竖向荷载V与水平荷载H之间相互影响的桩基设计方法,与桩基实际作用机理不符。因此,笔者对V-H联合作用下扩底桩的承载特性进行了深入研究,为扩底桩基础设计、施工等提供可靠的依据。本文在淮南市某小区扩底灌注现场静载荷试验及桩基础设计方案的基础上,利用非线性三维ABAQUS有限元软件对单方向荷载、组合荷载作用下大直径扩底桩的承载性状进行研究,主要研究成果如下:(1)基于现场地质勘探报告与基桩静载荷试验结果,对有限元模型参数进行反演分析调整,得到的数值模拟结果与现场试验结果吻合度较高,佐证了本文所建模型合理、可行。(2)通过改变土体弹性模量、摩擦系数、扩底直径、扩底高度及桩顶自由段长度等影响因素,研究单方向受荷的大直径扩底桩的承载特性。结果表明:桩周土体弹性模量处于较低水平增大时,桩基水平极限承载力的增长率显着高于竖向极限承载力的增长率,而桩周土体弹性模量处于较高水平增大时,桩基水平极限承载力的增长率逐渐小于竖向极限承载力的增长率;桩基竖向极限承载力受扩底高度与扩底直径的增大而增大,但后者的影响程度显着高于前者,两者对水平极限承载力几乎无影响。(3)倾斜荷载作用下扩底桩承载力包络线可拟合为中心在坐标轴第一象限中的椭圆的一部分,即椭圆的长、短轴均小于单方向受荷扩底桩的竖向、水平极限荷载值。在前人研究基础上,对扩底桩极限倾斜承载力进行估算并与本文数值模拟结果对比发现:Meyerhof半经验公式计算结果过于保守;Koumoto倾斜因子修正结果在荷载倾角θ≤30°时,不能准确表示包络线上的屈服点;李尚飞倾斜因子修正结果在荷载倾角θ>30°时,不能准确表示包络线上的屈服点,且相对误差随荷载倾角θ的增大逐渐增大。(4)在扩底桩顶面中心处施加成比例的倾斜荷载n=V/H,在竖向荷载V影响下,水平承载力H与荷载比n成四次函数关系;在水平荷载H的影响下,竖向承载力V与荷载比倒数1/n成二次函数关系。(5)在扩底桩顶面中心处预先施加竖向荷载,单桩的水平极限承载力得以提高,且预先施加的竖向荷载使桩基顶面向下4m范围内的桩身侧移有所降低;在扩底桩顶面中心处预先施加较大的水平荷载时,单桩的竖向极限承载力有一定的提高,桩身产生P-△效应,桩顶侧移量随着竖向荷载的增加出现先降低再增加的现象。图[68]表[12]参[87]
彭文哲[4](2020)在《基于应变楔理论的陡坡段桥梁桩基设计计算方法研究》文中进行了进一步梳理“西部大开发”战略和“一带一路”政策的落实,促使我国西部山区的高速公路及铁路工程发展迅速,部分路线将不可避免地穿越崇山峻岭。然而,修建高速公路或铁路时,不仅要考虑山区复杂地质条件以保证工程安全,还要减少生态破坏,因此许多路段采用半路半桥形式沿陡坡行进或采用全高架桥形式跨越山区,桥梁桩基不得不建造在陡坡上。相比于平地桩基,陡坡段桥梁桩基的受荷及变形特性复杂得多,我国现行规范尚无对应的内力及变形计算方法。为此,本文依托交通部西部交通建设科技项目“高陡横坡条件下桩柱式桥梁设计与施工技术研究”及交通部科技计划项目“《公路桥涵地基与基础设计规范》修订”,进一步探究陡坡段桥梁桩基的承载机理及受力变形特性等,以完善陡坡段桥梁桩基设计理论及方法。本文首先介绍应变楔理论的基本原理,并借助有限元软件建立三维水平受荷单桩模型。通过分析桩周土体的应变等值线云图,验证应变楔的存在,进而确定应变楔基本参数,总结出规律性结论:随着桩顶水平荷载的增大,边界应变值增大;应变楔长度及深度均呈增大的趋势,且幅度相近。随着土体内摩擦角的增大,边界应变值增大;应变楔长度与深度均呈减小的趋势,且幅度相近;伞角也未有明显变化。其次,对比抗滑桩及陡坡段桥梁基桩承载机理,进行抗滑桩稳定性及合理桩间距研究;并通过有限元极限分析软件探讨临坡水平受荷刚性桩破坏模式;在此基础上,针对荷载指向坡外及坡内的两种工况,分别提出相应的桩前土体极限破坏模式,进而推导出极限承载力。研究表明:临坡刚性桩水平极限承载比随粘聚力的变化不大,随坡角增大而减小;不同内摩擦角条件下的水平极限承载比-坡度曲线近乎直线,界限比较分明。水平极限承载比随临坡距的增大呈非线性增大,达到临界临坡距后,承载比将与临坡距的增加无关。再次,引入可综合考虑“P-Δ”效应、桩土相互作用及地基剪切模量的改进有限杆单元方法;结合平地应变楔理论及斜坡地基水平极限承载力模型,提出适用于坡顶处水平受荷桩分析的修正应变楔模型以确定地基水平抗力,并提出对应的设计计算方法;在此基础上,引入土楔理论考虑坡腰处桥梁基桩可能承受的侧向土压力,提出适用于坡腰处水平受荷桩分析的力学模型及计算方法。计算结果表明:折减地基比例系数法(m′=1/2m)是一种简单实用的陡坡段桥梁基桩分析计算方法,适用于预测低水平荷载下基桩位移,尽管会低估高水平荷载下基桩位移。此外,修正应变楔方法计算结果比m法及m′=1/2m法更贴近数值模拟结果。最后,根据陡坡段桥梁基桩承载特性,建立考虑桩后土压力的复杂荷载下陡坡段桥梁单桩简化模型;并引入Pasternak双参数以考虑土体剪切模量,推导单桩内力及位移有限差分解。针对陡坡段桥梁双桩的承载特性,考虑桩-土-桩相互作用、桩顶变形协调及边界条件,建立适用于陡坡段桥梁双桩基础内力及位移分析的简化模型;并综合考虑“P-Δ”效应、连系梁的影响以及相邻特征段满足的连续条件,推导陡坡段桥梁双桩基础内力及位移有限差分解。
李洪江[5](2019)在《软弱地层桩基水平承载特性分析与卸荷响应研究》文中进行了进一步梳理桩基础是建筑、交通、海洋、地下工程等领域的重要基础型式,随着我国重大基础设施建设的发展,桩基础呈现出深长、大直径、承载环境复杂等特点。桩基水平承载力是建(构)筑物抵御地震、风浪荷载、地下空间开挖卸荷的根本保证,桩基水平承载性能分析不当往往会诱发重大工程事故。因此,合理评价桩基水平承载性能,预测其在复杂承载环境下的变异响应特征,提出相应的安全控制措施是岩土工程面临的新挑战。本文以国家重点研发计划项目(2016YFC0800201)、国家自然科学基金项目(51878157)、江苏省建设系统科技项目(2014ZD66)和江苏省普通高校研究生科研创新计划项目(KYLX160244)为依托,以软弱地层桩基水平承载特征与安全保障技术为研究对象,通过理论分析、原位测试、现场试验和数值模拟的手段,系统开展了软弱地层桩基水平承载特性分析与卸荷响应研究工作,主要研究内容和成果如下:(1)全面总结了国内外特别是近二十年间有关桩基水平承载研究现状,对桩基水平承载计算方法及开挖卸荷响应评价等方面的研究成果进行了综述,指出其存在和需要解决的问题。(2)针对软弱地层桩基复杂承载特点,提出了软弱地层桩基水平承载特性分析方法。通过构建孔压静力触探(CPTU)参数与桩基p-y曲线参数的对应关系,提出了基于CPTU原位测试的桩基水平承载实用分析方法与位移控制标准;针对软弱地层桩基“大变形”问题,提出了基于应力增量的桩基大变形p-y分析方法,该方法能综合反映径向应力增量效应、纵向应力增量效应及桩体深层转动挠曲对桩侧土抗力的影响;针对桩基“大直径”问题,提出了考虑摩擦效应的大直径桩水平承载分析fm方法,该方法在传统m法基础上考虑了侧壁摩擦力在桩身产生的附加弯矩,包括桩轴线挠曲变形引起的摩擦附加弯矩和桩基尺寸效应引起的摩擦附加弯矩,提升了大直径桩水平承载力计算精度。(3)采用现场试验与原位测试相结合的手段,系统研究了基坑开挖卸荷对邻近桩基水平承载性能的影响规律,提出了桩基水平承载卸荷响应评价方法。基坑开挖卸荷会对桩周土体产生应力释放,进而影响桩基的水平承载性能。原位测试结果表明,基坑开挖后土层贯入锥尖阻力衰减,锥尖阻力的衰减与土体卸荷应力路径密切相关,卸荷后的桩基水平承载力较自由场地降低。邻近基坑开挖致使桩基被动受荷,受开挖卸荷过程的影响,被动桩水平承载变形规律复杂,其桩-土相互作用随开挖过程不断改变。为准确计算被动桩水平承载累积变形及桩身内力特征,提出了考虑邻近基坑开挖卸荷全过程的被动桩水平承载分析方法。(4)开展了基坑开挖卸荷对坑底桩基水平承载性能影响试验研究,明确了开挖卸荷前后土体原位测试参数的变化规律及坑底桩基水平承载响应特征。研究指出,开挖卸荷致使坑底土体应力释放,改变了土体应力状态,影响了桩土相互作用p-y曲线的发挥特征。坑底桩基水平承载力的确定须同时考虑地层性质及开挖卸荷应力释放的共同影响,不考虑卸荷效应会过高估计坑底桩基水平承载性能。试验结果表明,采用开挖卸荷后的真实土层原位测试参数可以准确计算坑底桩基水平承载力,与现场实测结果吻合较好。(5)通过精细化构建桩-土-开挖体数值模型,研究了邻近基坑开挖卸荷致被动桩水平承载弱化机理及其影响因素。深入分析了开挖卸荷致土体移动并伴随应力释放(应力变形耦合)条件下的桩-土相互作用特征,明确了基坑开挖方式、土体模量、排水状态和不同加载时机对被动桩p-y曲线的影响规律。研究结果表明,被动桩桩-土相互作用受邻近基坑开挖卸荷的影响而发生变异,被动桩p-y曲线较主动桩p-y曲线表现出明显的软化特征,且开挖速率越快,p-y曲线跌落越快。由此,从桩-土相互作用本质上揭示了邻近基坑开挖卸荷致被动桩水平承载性能演化的内在机理。(6)基于承台-桩基耦合模型,揭示了承台约束效应对邻坑开挖被动桩水平承载性能的影响机制,提出了综合考虑桩头嵌固深度、承台-桩头相对模量和承台-桩头接触刚度等多因素的被动桩承台设计方法及设计参考标准。研究指出,承台约束会显着影响被动桩的水平承载性能,单一影响因素下,桩头嵌固深度宜控制在(515)cm,承台-桩头相对模量比宜控制在(0.15);综合影响因素下,则宜按照承台约束系数法将Kc控制在(0.11)%区间。(7)建立了软弱地层桩基水平承载性能提升与安全控制关键技术。通过现场试验和理论计算,充分论证了软土地层桩基后注浆技术与可液化地层共振法处理技术对桩基水平承载性能的提升效果;并从桩基性能控制角度出发,分别给出了基于参数敏感性和基于开挖效应的主、被动桩水平承载控制方法。研究指出,桩侧桩端后注浆技术可显着提高灌注桩的承载性能,较普通灌注桩水平承载力提高约20%;共振法地基处理技术可大幅改善土体的工程性质,使桩基水平承载力提升约30%;对主动桩而言,其安全控制要素依次为:桩头嵌固形式>尺寸效应>竖向荷载>桩身施工倾角;对被动桩而言,合理的控制开挖方式、桩头约束条件以及加载时机是保障被动桩水平承载性能及建筑物安全稳定的重要途径。
范钦帅[6](2019)在《多节钻扩灌注桩受力机理及承载力研究》文中研究指明多节钻扩灌注桩施工技术为国内首创的变径灌注桩施工技术,利用钻扩清一体机泵吸反循环技术,有效减少灌注桩塌孔、桩身泥皮及沉渣的影响,极大地提高成孔质量和承载力。本文基于北京某项目现场静载荷试验及桩身应力测试,通过理论分析研究多节钻扩桩在竖向受压荷载传递机理及其强度破坏特性,为今后多节钻扩桩的设计与施工提供最优化设计理论支撑。在对多节钻扩桩现场静力载荷试验结果整理分析的基础上,利用ABAQUS软件建立轴对称二维有限元模型,提取沉降位移曲线及轴力变化曲线,与现场试验结果进行分析对比,验证模型可靠性;在此基础上分别建立等直径桩以及不同扩径体几何形状、位置、间距、数量等多种工况模型,分别对比与等直径桩受力机理及承载性能差异,寻找多节钻扩桩最优化设计;针对多节钻扩群桩,分别建立等直径群桩以及不同桩间距等模型,研究与等直径群桩差异以及桩间距对承载力以及变形的影响。具体研究成果如下:(1)多节钻扩桩荷载-沉降曲线为缓变形曲线;受荷过程中,钻扩桩依次呈现出摩擦桩性状及端承摩擦桩性状;对于双扩径体多节钻扩桩,靠近地表的扩径体承载力先发挥至完全,下部扩径体承载力后发挥,具有时间及顺序效应。(2)钻扩桩在荷载传递过程中,由于扩径体的存在,对其下部周围土体挤密,产生硬化效应;其上部形成“临空区”,周围土体发生塑性变形产生弱化效应,导致桩侧摩阻力及桩身应力在此范围内发生显着变化。因此,与等直径桩相比,单扩径体多节钻扩桩承载力相较于等直径灌注桩提高20~40%;双扩径体钻扩桩极限承载力相较于等直径桩提高40~70%。(3)对比多种工况下数值模拟结果,判断出钻扩桩最佳扩径比D/d取值宜为2~2.6,(D为扩径体直径,d为桩径);单桩最佳扩径体数量1~3个,在保证土体不发生破坏的前提下,宜设置在靠上的坚硬土层中,相邻扩径体最佳扩径体间距为3D~5D。(4)相同条件下,多节钻扩群桩极限荷载约为等直径桩的140%;角桩桩土相对位移最大,中心桩最小,桩距越小越有利于桩侧摩阻力发挥。
杨柏[7](2019)在《风化砂岩层中抗拔短桩承载特性研究》文中指出随着我国西部地区基础建设大规模兴起,电力事业飞速发展,越来越多的输电线路在山区中走线。在工程实践中,规范方法已不能满足工程要求,对于输电线路“上土下岩”桩端嵌入基岩的桩基础抗拔承载力计算而言,其计算结果偏于保守,导致基础工程量偏大;或考虑嵌岩作用不合理,存在安全隐患。目前对于抗拔桩的研究主要是针对土层条件,为数不多的嵌岩抗拔桩研究也是基于特定条件下的现场试验,对于抗拔桩的设计计算主要是参考抗压桩的设计方法,引入抗拔系数,国内外的桩基标准中尚缺乏“上土下岩”嵌岩条件下桩基础的抗拔承载力设计方法。本论文依托国家电网项目昭化—广元牵引站220k V线路工程,进行了19根抗拔桩的现场破坏性真型试验和20根抗拔桩的离心模型试验,根据试验实测数据分析了嵌岩抗拔桩的承载特性,并分别提出了极限抗拔承载力的计算方法,研究了现场试验抗拔桩的荷载-位移曲线特征,分析了数学模型法、图解法和位移取值法用于确定风化砂岩中抗拔桩极限承载力的适用性。主要内容和结论如下:1.通过现场真型试验和离心模型试验对嵌岩抗拔短桩的破坏模式、桩身轴力分布、侧阻力分布、极限抗拔承载力影响因素等方面获得了清晰的认识。(1)离心模型试验发现等截面桩的岩土体破坏模式为圆柱形(静压入安装方法)和复合型(无干扰安装方法)两种,扩底桩的岩土体破坏模式皆为喇叭形。现场试验通过分析认为试桩与桩周岩土体发生相对滑移,桩周岩土体发生剪切或受压破坏。(2)桩身轴力的分布主要受岩土层性质和桩型的影响,岩层中桩身轴力衰减速率远高于上覆土层,扩大头部位的桩身轴力衰减速率高于等截面桩身段。极限荷载作用下,等截面桩桩身侧阻力峰值一般位于桩底以上1.0m范围内,扩底桩桩身侧阻力峰值则位于扩大头位置。离心模型试验中,等截面桩桩身侧阻力峰值点位于嵌入岩层1.0m范围内,扩底桩桩身侧阻力峰值点随着上拔荷载的增加从岩层表面不断下移,直至扩大头。在极限荷载下,等截面桩在岩层中桩身侧阻力整体上呈倒直角梯形,扩底桩呈直角梯形。(3)现场试验等截面桩的极限桩顶位移为桩径的1.3%~5.2%,平均值为3.0%(18.0~30.0mm),扩底桩的极限桩顶位移为桩径的0.6%~2.8%,平均值为1.9%(15.2mm);粉质黏土层、强风化砂岩层、中风化砂岩层极限相对位移分别为2.5~4.0mm、8~18mm和20~25mm。(4)现场试验和离心模型试验结果表明,等截面桩与扩底桩极限抗拔承载力随着嵌岩深度的增加呈近线性增大;等截面桩极限抗拔承载力随着桩径的增加呈近线性增大;扩底桩较之等截面桩,不仅显着提高了极限抗拔承载力,也大幅降低了极限桩顶位移;无干扰方法安装的试桩的极限抗拔承载力高于静压入安装方式或开挖回填安装方式。2.现场真型试验和离心模型试验的差异性使得试桩的破坏机理不同,得到了不同的岩土体破坏模式,本文基于两种试验的结果分别提出了极限抗拔承载力的计算方法。(1)基于离心模型试验的岩土体破坏模式提出假设模型,推导出了适用于完整岩石地层条件下等截面桩和扩底桩极限抗拔承载力的计算方法,等截面桩计算结果与离心模型试验结果相对误差为3.3%~8.4%,扩底桩计算结果与离心模型试验结果相对误差为0.5%~6.3%。(2)基于现场试验提出了计算风化砂岩层中等截面桩的圆柱形计算方法,该方法包含了桩侧阻力与桩身自重两个部分,等截面桩侧阻力两种取值方法的计算结果与试验值的平均误差分别为10.7%和20.3%,;提出了扩底桩分部计算方法,该方法包含了等截面桩身段侧阻力、扩大头锥形圆台侧面提供的抗力和桩身自重三个部分,扩底桩等截面段侧阻力两种取值方法的计算结果与试验值的平均误差分别为-0.6%和11.6%,说明本文提出的风化砂岩层中抗拔桩极限承载力计算方法较为合理。(3)基于现场试验等截面桩与扩底桩的承载和破坏机理,提出岩层中等截面桩身段极限侧阻力值与岩石抗剪切强度等效,或以岩石单轴抗压强度关系式fr=0.227?C0.5计算。风化砂岩层平均极限桩侧阻力与岩石单轴抗压强度?C呈幂函数关系,与?C0.5呈近线性关系。3.基于现场试验荷载-位移曲线,分别用数学模型法、图解法和位移取值法确定抗拔桩极限承载力,分析各方法对风化砂岩层中抗拔桩的适用性。(1)双曲线模型对风化砂岩层中等截面桩和扩底桩的上拔荷载-桩顶位移曲线拟合精度最高,等截面桩极限承载力预测值与实测值的比值在1.11~1.58之间,平均值为1.25,标准值为1.32;扩底桩极限承载力预测值与实测值的比值在1.16~1.45之间,平均值为1.27;或可以采用归一化荷载-位移曲线双曲线模型下限曲线函数计算风化砂岩层中抗拔桩的承载力。(2)双直线交点法取值结果为实测值的85.2%~98.5%,平均94.8%。(3)风化砂岩层中等截面抗拔短桩的极限位移量取25mm,扩底抗拔短桩的极限位移量取15~20mm。
李志斌[8](2019)在《DX桩群桩沉降机理分析与研究》文中研究说明多节旋挖挤扩灌注桩在提供抗压力和控制沉降方面取得了良好的效果,然而目前对多节旋挖挤扩灌注桩沉降位移的研究和分析依然相对较少,由于DX桩的特殊性,计算直孔灌注桩沉降位移的公式并不适用于DX桩沉降的计算,规范中关于旋挖灌注桩的沉降计算取值比较模糊,并没有考虑影响DX桩沉降的各个因素,故严重影响了此种桩型在工程中的应用和发展。本文在国内外研究现状的基础上,对不同规范及不同理论进行讨论,并应用数值模拟与理论分析相结合的思想来分析研究多节旋挖挤扩灌注桩的沉降机理、受力特性和沉降位移计算。为提出合理的桩基沉降位移计算提供依据,也为此桩型在工程中的应用提供一些思路和建议。本文通过研究主要得到以下结论:(1)相同荷载条件下,DX桩与同等条件下的直孔桩沉降的比值随着外部竖向荷载的增加先逐渐减小最后并趋于稳定,其变化曲线大致分为三个阶段。首先是沉降比随着外部荷载的增加急剧减小,此时的外部荷载主要位于直孔桩沉降曲线的比例极限和DX桩沉降曲线的比例极限之间;随后沉降比随着外部荷载的增加缓慢减小,此时外部荷载位于DX桩沉降曲线的比例极限之后且在弯曲下沉段之前;最后沉降比随着外部荷载的增加而逐渐趋于平缓,此时外部荷载位于DX桩沉降曲线的弯曲下沉段之后,此阶段旋挖挤扩灌注桩的沉降速率基本保持定值。(2)总的来说,各个因素对沉降比的影响均比较大,沉降比与桩间距、盘间距、盘位、盘径比的变化成负相关;沉降比与长径比、桩数变化成正相关。(3)荷载达到直孔桩沉降的比例极限时,盘位、盘径比、盘间距等因素影响下的沉降比随着DX桩桩端阻力占比的增加而增加,且同等荷载条件下的沉降比小于桩端阻力之比,主要是DX桩由于承力盘的存在使得桩周土的附加应力向周围扩散,从而减小了轴向应力的扩散,可见DX桩控制沉降能力强。当荷载达到直孔桩沉降的比例极限时,长径比、桩间距影响下的沉降比随着桩端阻力之比的增加而逐渐增加,此时承力盘对轴力的消减能力减弱,即DX桩控制沉降的能力减弱。(4)通过对不同因素影响下的沉降比进行分析研究,当DX桩承力盘能够较好的发挥作用时,此时的沉降比变化范围为0.3~0.5。
张健[9](2019)在《顶板倾斜隐伏溶洞区桩基承载机理与稳定性评价研究》文中研究指明岩溶在我国分布较广泛,岩溶发育区域的各项工程不可避免受到岩溶影响。桩基础作为一种深基础因良好的适用性被广泛应用于高层建筑、公路、铁路、码头等工程项目,发挥了独特优势。诸多研究表明,在形态复杂多变的隐伏岩溶地区,隐伏岩溶对桩基承载特性及稳定性影响较大。目前,岩溶区桩基承载力计算与设计理论、检测与施工技术等还很不完善,设计与施工控制缺乏可操作性。以往研究多是针对水平顶板溶洞,对倾斜顶板岩溶区桩基的承载特性、溶洞顶板的破坏机理与稳定性评价有待深入研究。本文通过室内试验、模型试验、理论分析、数值模拟以及现场试验等方法,结合位于山东隐伏岩溶发育区某在建大型项目,深入研究了倾斜顶板溶洞对桩基承载机理的影响规律,并对单桩和群桩桩端荷载下溶洞顶板破坏机理与桩基整体稳定性评价进行了详细研究,取得了具有理论价值和工程意义的研究成果。主要研究内容与成果包括以下几个方面:(1)研究了岩溶发育的形态规律,分析了岩溶区桩基病害特征、病害机理并对其类别进行了划分,建立了岩溶区桩基地质模式体系。(2)开展了依托工程现场石灰岩试样物理力学特性的室内试验,获得了石灰岩的物理力学参数。根据相似理论和分离相似设计方法,通过多组试验确定了溶洞顶板相似材料配合比,研制了石灰岩相似材料,并成功应用于本文模型试验。(3)研发了大型组合式多功能桩基模型试验系统。研制了可测试桩端沉降和桩端阻力的新型模型桩、桩基模型试验数据采集与分析系统,开发了模型单桩和群桩配套压力传感器,实现了桩顶荷载与桩顶沉降、桩端阻力与桩端沉降的并行实时采集。(4)开展了多组不同条件下岩溶区单桩与群桩模型试验。分析了不同溶洞顶板厚度、不同桩径、不同溶洞跨度、不同顶板倾角条件下单桩桩端溶洞顶板的破坏规律,揭示了溶洞倾斜顶板冲切破坏的机理;基于群桩桩端不同位置溶洞顶板的破坏模式对比试验研究,揭示了群桩下溶洞顶板的破坏规律,分析了桩身轴力、桩端阻力与桩端沉降、桩顶承载力与桩顶沉降的变化规律,提出了考虑岩溶影响的桩基荷载传递模型。(5)根据模型试验结果,建立了反映岩溶区桩基桩侧摩阻力特性的桩侧荷载传递模型,基于ABAQUS软件平台子程序UMAT和FRIC进行了材料库和接触模型的二次开发和算例验证,揭示了不同规格溶洞、不同溶洞布置模式下单桩和群桩基础承载特性及顶板破坏机理。(6)基于Serrano嵌岩桩桩端极限承载力计算理论,提出了岩溶区桩基5种桩端顶板破坏模式,建立了倾斜溶洞顶板下桩端极限阻力计算极坐标系,构建了岩溶区倾斜溶洞顶板极限端阻力计算方程,根据溶洞顶板厚度和溶洞直径大小对方程组解的相关关系,确定了不同破坏模式下极限端阻力计算式,并通过模型试验结果验证了理论的正确性。基于荷载传递法、岩溶区桩基荷载传递模型和倾斜溶洞顶板下桩端极限阻力计算方法,提出了基于溶洞顶板破坏控制的岩溶区桩基极限承载力计算方法。(7)基于可拓学评价理论和溶洞顶板破坏控制的岩溶区桩基极限承载力计算方法开发了岩溶区桩基稳定性评价与承载性状分析软件。总结分析影响桩-洞整体稳定性的相关因素,建立了岩溶区桩基稳定性评价指标体系;基于MicrosoftVisua1 Studio2012开发平台,采用C Sharp编程开发语言编制了岩溶区桩基稳定性动态评估分析系统,实现了岩溶区桩基稳定性评价与承载性状分析的程序化和界面化,实现了岩溶区桩基稳定性动态评估与动态优化设计。(8)开展了桩端有溶洞的桩基现场静载试验。根据现场测试数据,研究了不同荷载等级下桩端阻力、桩身轴力和桩顶荷载及其沉降变化规律,揭示了桩端阻力、桩侧阻力、桩身荷载的传递特性。试验数据与评价分析软件的计算结果对比较吻合,验证了本文岩溶区桩基承载机理及其承载力计算方法和分析软件的合理性。
万志辉[10](2019)在《大直径后压浆桩承载力提高机理及基于沉降控制的设计方法研究》文中认为后压浆技术是指在钻孔灌注桩中预设压浆管路,成桩后采用压浆泵压入水泥浆液来增强桩侧土和桩端土的强度,从而提高桩基承载力和减少沉降量的一项技术。后压浆技术因其工艺简练、成本低廉与加固效果可靠,已被广泛应用于超高层建筑、大跨径桥梁和高速铁路等基础工程中。当前后压浆的适用对象由中小直径、中短桩发展到大直径、超长桩。然而,大直径桩因研究手段受限,完整的现场实测数据偏少,造成对大直径后压浆桩的加固机理、承载特性及设计方法尚缺乏系统的研究,使其理论研究滞后于工程实践。本文通过理论分析、室内试验、原位试验及数理统计等多种手段对大直径后压浆桩承载力增强机理和变形控制设计方法开展了深入研究。主要工作及研究成果如下:(1)后压浆桩增强效应作用机理。综合考虑压浆对桩端土体的加固与桩端扩大头效应这两方面因素对桩端阻力的增强作用,采用双曲线函数模拟桩端阻力发挥特性,引入了桩端土初始刚度、桩端阻力的增强系数,并在球孔扩张理论的基础上提出了浆泡半径的解析解,为扩大头加固机理提供了理论计算依据;考虑浆液上返对后压浆桩侧摩阻力的增强作用,基于浆液黏度时变性特征建立了浆液上返高度计算模型,给出了参数取值的确定方法及成层土中浆液上返高度的迭代算法,通过工程实例验证了其合理性;基于现场对比试验研究了后压浆对桩基阻力相互作用的影响,并从理论上分析了后压浆对桩基阻力发挥的相互强化作用机理。此外,通过工程实例对后压浆桩侧摩阻力与端阻力的发挥特性进行了深入地分析,验证了后压浆对桩基阻力的增强作用,并分析了预压作用对后压浆桩基阻力的重要影响,进而全面揭示了后压浆桩增强效应作用机制。(2)后压浆钢管桩承载性状模型试验。在硅质砂与钙质砂两种不同的模型地基中开展了静压沉桩方式下钢管桩的竖向受荷和水平受荷试验,研究了竖向和水平荷载作用下桩侧后压浆对两种不同砂土中单桩承载特性的影响规律。结果表明,未压浆单桩在钙质砂中的竖向和水平承载特性要弱于硅质砂,原因在于沉桩过程中钙质砂易造成侧向挤压作用引起的侧摩阻力变化小于颗粒破碎效应带来的负面效应;而压浆后,单桩竖向和水平承载力在两种不同的砂土地基中均得到了大幅提升,且表现出大致相同的承载特性。通过开挖分析压浆单桩浆液加固体的分布情况,揭示了砂土中桩-土-浆液相互作用机理。(3)大直径后压浆灌注桩承载性状原位试验。利用大直径组合压浆与桩侧压浆桩的现场对比试验,揭示了不同压浆类型对大直径桩承载特性的影响规律,并且表明组合压浆桩承载性能明显优于桩侧压浆桩;在使用荷载下大直径超长桩的桩顶沉降约90%来自桩身压缩,在极限荷载下大直径超长桩仍表现为摩擦桩性状,在超长桩设计时应考虑桩身压缩引起的沉降。同时,对珊瑚礁灰岩地层中的3根大直径后压浆桩开展了现场静载试验,并对桩基承载力性状、桩身轴力传递特性及桩基阻力发挥特性进行了深入分析,研究表明后压浆技术可应用于珊瑚礁灰岩地层,并能有效地提高桩基承载力和减小沉降量。最后,结合现场长期静载试验,研究了后压浆桩的长期承载性状以及桩基阻力随时间的变化规律,结果表明后压浆桩承载力存在时间效应,桩端阻力和桩侧摩阻力会随时间增长。(4)组合后压浆加固效果的综合检测方法。通过钻孔取芯试验、标准贯入试验以及电磁波CT试验综合评价了组合后压浆的加固效果。结果显示水泥浆液下渗、上返及横向渗透至地层中形成水泥土加固体,增强了桩侧、桩端土层的强度和刚度;压浆后桩侧土的标贯击数要明显高于压浆前,同时给出了基于压浆前标贯击数预测压浆前、后侧摩阻力的经验方法;电磁波CT技术检测压浆效果是可行的,绘制出各剖面视吸收系数反演图像可以观测到桩体、浆液及土体的空间分布形态,且能确定水泥浆液在桩端、桩侧土体中的扩散范围。(5)大直径后压浆桩承载力计算及压浆参数设计。通过收集的139个工程中716根试桩静载试验资料,对后压浆桩与未压浆桩的有关参数作了统计分析,利用极限承载力总提高系数法提出了大直径后压浆桩承载力经验预估方法;采用以土层为分类的侧摩阻力及端阻力增强系数法建立了适用于不同压浆类型的大直径后压浆桩承载力计算方法;给出了以土层为分类的桩侧、桩端压浆量经验系数的取值范围,提出了适用于不同压浆类型的大直径桩压浆量估算方法。通过大量的实测数据验证了后压浆桩承载力与压浆量计算公式的适用性,研究成果纳入了中华人民共和国行业标准《公路桥涵地基与基础设计规范》(2017修订版)及工程建设行业标准《公路桥梁灌注桩后压浆技术规程》(T/CECS G:D67-01-2018)。(6)大直径后压浆桩沉降计算方法。提出了两种不同的后压浆单桩沉降计算方法:第一种,在未经压浆的大直径桩基础沉降计算方法的基础上引入了后压浆沉降影响系数,基于统计分析给出了后压浆沉降影响系数的建议取值范围,提出了一种适用于不同土层的大直径后压浆桩沉降计算经验预估方法;第二种,在荷载传递法的基础上,采用双曲线函数的荷载传递模型,在考虑浆泡半径和桩身水泥结石体厚度的基础上建立了后压浆桩荷载沉降关系的计算方法。最后通过工程实例验证了两种设计方法的合理性。
二、一种预测基桩极限荷载的有效方法(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、一种预测基桩极限荷载的有效方法(论文提纲范文)
(1)水平荷载下PHC管桩三桩承载特性的数值模拟分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 PHC管桩的发展简史 |
1.2 PHC管桩概述 |
1.3 PHC管桩的主要特点 |
1.4 选题背景和研究意义 |
1.4.1 选题背景 |
1.4.2 研究意义 |
1.5 桩基水平承载特性的试验研究方法和现状 |
1.5.1 非管桩桩基研究方法和现状 |
1.5.2 预应力管桩桩基水平承载性能研究方法和现状 |
第2章 桩基础水平承载力分析 |
2.1 PHC管桩水平承载时的工作性状 |
2.2 桩基础水平承载力计算思路 |
2.2.1 低承台单桩的水平承载力的计算方法 |
2.2.2 低承台群桩水平承载力计算方法 |
2.2.3 低承台群桩基础的群桩效应系数 |
第3章 有限元数值模拟分析 |
3.1 ABAQUS有限元数值模拟理论 |
3.1.1 Mohr-Coulomb模型基本理论 |
3.1.2 有限元接触理论 |
3.2 数值模拟方案 |
3.2.1 数值模拟方案设计思路 |
3.2.2 数值模拟试验的设计方案 |
3.3 ABAQUS三维有限元建模 |
3.3.1 模型建立的基本假定 |
3.3.2 模型部件的创建和装配 |
3.3.3 模型材料属性的定义 |
3.3.4 分析步的设置 |
3.3.5 相互作用的设置 |
3.3.6 边界条件和荷载的设置 |
3.3.7 网格的划分 |
第4章 两种三桩群桩有限元模拟结果 |
4.1 三桩群桩的水平承载特性研究 |
4.1.1 群桩水平临界荷载和极限荷载 |
4.1.2 极限荷载下的内力 |
4.1.3 极限荷载下锚固钢筋的应力 |
4.2 桩嵌入承台深度对群桩水平承载特性的影响 |
4.2.1 桩顶嵌固深度对一字形群桩水平承载特性的影响 |
4.2.2 桩顶嵌固深度对三角形群桩水平承载特性的影响 |
4.2.3 桩顶嵌固深度对不同排列方式的两种三桩群桩的一般影响 |
4.3 桩间距对群桩水平承载特性的影响 |
4.3.1 桩间距对桩身弯矩的影响 |
4.3.2 桩间距对桩身剪力的影响 |
4.3.3 桩间距对桩身水平位移的影响 |
4.4 桩长对群桩水平承载特性的影响 |
4.5 土体模量对群桩水平承载特性的影响 |
4.6 土体内摩擦角对群桩水平承载特性的影响 |
4.7 水平荷载下桩间距与桩长对群桩效应的影响 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论与建议 |
5.2 后续研究工作和展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(2)滨海吹填围垦区堆载作用下桩基承载特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 研究背景及研究意义 |
1.2.1 吹填围垦工程特性 |
1.2.2 滨海围垦滩涂现状 |
1.2.3 堆载引起桩基工程危害问题 |
1.2.4 研究意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 堆载下软黏土变形特性研究现状 |
1.3.2 对称堆载下桩基负摩阻力研究现状 |
1.3.3 非对称堆载作用下被动桩研究现状 |
1.4 堆载对桩基影响现状分析评价 |
1.5 主要研究内容及技术路线 |
第二章 滨海软黏土蠕变特性及沉降规律 |
2.1 滨海典型软黏土固结蠕变特性试验研究 |
2.1.1 温州地区典型软黏土固结蠕变特性试验分析 |
2.1.2 杭州湾滩涂区典型黏性土固结蠕变特性试验分析 |
2.2 软黏土蠕变模型及参数辨识 |
2.2.1 经典元件模型 |
2.2.2 经验模型 |
2.2.3 分数阶蠕变模型 |
2.2.4 流变模型对比分析 |
2.3 堆载作用下基于Mesri蠕变模型土体沉降预测方法 |
2.3.1 堆载作用下附加应力计算 |
2.3.2 基于Mesri蠕变模型地基沉降计算方法 |
2.3.3 局部堆载沉降预测实例分析 |
2.3.4 条形路堤堆载沉降预测实例分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 对称堆载下桩-土相互作用机理及现场试验 |
3.1 对称堆载下桩基负摩阻力产生机理 |
3.2 土体竖向位移作用下桩-土极限负摩阻力计算方法 |
3.3 堆载作用下负摩阻力影响深度研究 |
3.3.1 常用计算方法 |
3.3.2 附加应力估算法 |
3.3.3 工程实例分析 |
3.4 基于三折线荷载传递函数的负摩阻力解析解 |
3.4.1 桩周土和桩端土处于弹性阶段 |
3.4.2 桩周土部分进入硬化阶段和桩端土处于弹性阶段 |
3.4.3 桩周和桩端分别处于部分塑性阶段和弹性阶段 |
3.4.4 桩周土部分进入塑性阶段和桩端土处于塑性硬化阶段 |
3.4.5 桩周和桩端处于塑性硬化阶段 |
3.4.6 桩周土进入完全塑性阶段和桩端土进入塑性硬化阶段 |
3.4.7 工程算例分析 |
3.5 基于位移控制双曲线荷载传递函数的负摩阻力数值解 |
3.5.1 土体固结沉降计算方法 |
3.5.2 桩侧摩阻力双曲线传递模型 |
3.5.3 桩端阻力传递模型 |
3.5.4 计算模型的求解 |
3.5.5 算例分析 |
3.6 基于Mesri蠕变模型桩基负摩阻力数值解 |
3.6.1 任意时刻土体沉降计算方法 |
3.6.2 考虑蠕变效应桩基负摩阻力计算模型分析 |
3.7 对称堆载下单桩负摩阻力现场试验及分析 |
3.7.1 试验概述及土层参数 |
3.7.2 静载试验结果分析 |
3.7.3 对称堆载下单桩负摩阻力发展机理现场试验分析 |
3.8 考虑固结及蠕变效应桩基负摩阻力计算分析 |
3.8.1 不同附加应力比影响深度计算分析 |
3.8.2 实测结果对比分析 |
3.8.3 不同固结度影响分析 |
3.8.4 不同桩顶荷载影响分析 |
3.8.5 桩顶荷载和堆载施加次序影响分析 |
3.8.6 桩身刚度影响分析 |
3.8.7 堆载尺寸影响分析 |
3.8.8 蠕变参数影响分析 |
3.9 本章小结 |
第四章 非对称堆载下桩-土相互作用机理及现场试验 |
4.1 基于土压力法被动桩两阶段分析 |
4.1.1 基于土压力法被动桩计算模型 |
4.1.2 被动桩桩侧土压力分布模式 |
4.1.3 堆载下水平附加应力计算方法 |
4.1.4 土体侧向位移作用下桩-土极限抗力计算方法 |
4.1.5 考虑时间效应水平附加应力计算方法 |
4.1.6 被动桩主动侧桩土相互作用计算模型 |
4.1.7 土压力法被动桩桩身响应求解 |
4.1.8 算例分析 |
4.2 非对称堆载作用下被动桩安全距离研究 |
4.2.1 堆载下影响距离范围分析 |
4.2.2 基于变形安全控制影响距离 |
4.3 非对称堆载对临近单桩影响现场试验 |
4.3.1 试验方案及监测元件布置 |
4.3.2 桩身和土体侧向变形实测结果分析 |
4.3.3 桩侧土压力实测结果分析 |
4.3.4 桩身应力实测结果分析 |
4.4 非对称堆载对临近排桩影响现场试验 |
4.4.1 试验概述及土层参数 |
4.4.2 静载试验结果分析 |
4.4.3 非对称堆载试验结果分析 |
4.4.4 侧向堆载下被动排桩桩身被动荷载影响因素分析 |
4.4.5 侧向堆载下被动桩负摩阻力影响分析 |
4.5 考虑时间效应非对称堆载对临近被动桩影响理论分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 本文主要创新性成果 |
5.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(3)组合荷载作用下大直径扩底桩承载性状影响分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 组合受荷桩理论研究现状 |
1.2.2 组合受荷桩试验研究现状 |
1.2.3 组合受荷桩数值模拟研究现状 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 本文主要研究内容 |
1.3.2 本文技术路线 |
2 桩基承载机理理论研究 |
2.1 概述 |
2.2 竖向受荷桩桩—土相互作用机理 |
2.2.1 竖向受荷桩荷载传递理论 |
2.2.2 竖向受荷桩破坏形式 |
2.3 水平受荷桩桩—土相互作用机理 |
2.3.1 水平受荷桩承载性状与破坏形式 |
2.3.2 水平受荷桩位移与内力计算理论 |
2.4 本章小结 |
3 工程实例与现场静载荷试验 |
3.1 概述 |
3.2 工程概况 |
3.2.1 工程概述 |
3.2.2 现场地质条件 |
3.2.3 工程现场施工设计 |
3.3 基桩现场静载荷试验 |
3.3.1 静载荷试验方案 |
3.3.2 试验结果与分析 |
3.4 本章小结 |
4 大直径扩底桩数值模型建立与验证 |
4.1 概述 |
4.2 土(岩)体本构模型 |
4.2.1 Mohr-Coulomb模型 |
4.2.2 线性Drucker-Prager模型 |
4.3 桩—土接触理论 |
4.4 有限元计算模型建立与验证 |
4.4.1 基本假定 |
4.4.2 模型建立与网格划分 |
4.4.3 数值加载方案 |
4.4.4 模型合理性验证 |
4.5 桩基单向受荷计算结果分析 |
4.5.1 竖向荷载作用结果分析 |
4.5.2 水平荷载作用结果分析 |
4.6 参数改变对单向受荷桩承载特性影响 |
4.6.1 土体弹性模量改变对单向受荷桩影响 |
4.6.2 桩土间摩擦系数改变对单向受荷桩影响 |
4.6.3 扩底直径改变对单向受荷桩影响 |
4.6.4 扩底高度改变对单向受荷桩影响 |
4.6.5 桩顶自由段长度改变对单向受荷桩影响 |
4.7 本章小结 |
5 V-H联合作用下大直径扩底桩承载特性分析 |
5.1 概述 |
5.2 荷载倾角对扩底桩承载特性的影响 |
5.2.1 倾斜受荷桩桩身侧移影响研究 |
5.2.2 倾斜受荷桩桩身弯矩影响研究 |
5.2.3 倾斜受荷对桩土相互作用机理影响 |
5.2.4 大直径扩底桩V-H承载力包络线 |
5.3 V-H联合作用下荷载之间相互影响研究 |
5.3.1 竖向荷载对单桩水平承载性状的影响 |
5.3.2 水平荷载对单桩竖向承载性状的影响 |
5.4 荷载施加顺序对大直径扩底桩承载特性影响分析 |
5.4.1 先施加竖向荷载的桩基水平承载特性分析 |
5.4.2 先施加水平荷载的桩基竖向承载特性分析 |
5.5 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
(4)基于应变楔理论的陡坡段桥梁桩基设计计算方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 概述 |
1.1.1 桩基础的发展历程及应用 |
1.1.2 桩的分类 |
1.2 问题的提出 |
1.2.1 研究背景及意义 |
1.2.2 亟待研究的问题 |
1.3 陡坡段桥梁桩基设计理论及方法研究现状 |
1.3.1 受力分析研究现状 |
1.3.2 应变楔理论研究现状 |
1.3.3 数值分析研究现状 |
1.4 本文的研究思路及主要内容 |
第2章 陡坡段桥梁桩基承载机理及受力变形特性研究 |
2.1 概述 |
2.2 竖向荷载下基桩承载特性 |
2.2.1 竖向荷载下基桩的荷载传递机理 |
2.2.2 竖向荷载下基桩破坏模式 |
2.2.3 竖向荷载下基桩承载力 |
2.3 横向荷载下基桩受力变形特性 |
2.3.1 横向荷载下基桩受力特性 |
2.3.2 横向荷载下基桩破坏模式 |
2.3.3 横向荷载下基桩受力变形分析 |
2.4 倾斜荷载下基桩受力变形特性 |
2.5 陡坡段桥梁桩基承载特性及受力特性 |
2.5.1 竖向荷载下基桩与边坡相互作用 |
2.5.2 横向荷载下边坡对基桩的影响 |
2.5.3 复杂荷载下双桩基础受力变形特性 |
第3章 基于应变楔理论的水平受荷桩桩土相互作用分析研究 |
3.1 概述 |
3.2 应变楔理论 |
3.3 水平受荷桩有限元分析的算例验证 |
3.4 刚性桩应变楔参数研究 |
3.4.1 三维有限元模拟 |
3.4.2 基本参数的变化规律 |
3.5 柔性桩应变楔参数研究 |
3.5.1 三维有限元模拟 |
3.5.2 基本参数的变化规律 |
3.6 小结 |
第4章 陡坡段桥梁桩基稳定性及水平极限承载力研究 |
4.1 概述 |
4.2 抗滑桩加固边坡的稳定性分析及最优桩位确定 |
4.2.1 Optum G2 分析边坡稳定性的基本原理 |
4.2.2 数值模型的建立及验证 |
4.2.3 参数分析 |
4.3 考虑桩侧及桩后土拱联合作用的抗滑桩桩间距研究 |
4.3.1 计算模型及基本假定 |
4.3.2 双土拱模型承载机理及合理桩间距 |
4.3.3 实例验证 |
4.3.4 参数分析 |
4.4 临坡刚性桩破坏模式及水平极限承载力研究 |
4.4.1 模型建立 |
4.4.2 破坏模式及极限承载力 |
4.5 斜坡地基刚性桩水平承载力上限分析 |
4.5.1 有效嵌入深度及极限水平地基反力 |
4.5.2 破坏模式及基本假定 |
4.5.3 水平承载力上限分析 |
4.5.4 算例验证 |
4.5.5 边坡及荷载方向的影响 |
4.6 小结 |
第5章 基于应变楔理论及有限杆单元法的陡坡段桥梁桩基设计计算方法研究 |
5.1 概述 |
5.2 有限杆单元基本原理及其改进方法 |
5.2.1 有限杆单元方法基本原理 |
5.2.2 改进有限杆单元分析方法 |
5.2.3 基于有限杆单元法的陡坡段桥梁桩基分析步骤 |
5.3 陡坡段坡顶处桥梁基桩受力分析 |
5.3.1 陡坡段坡顶处桥梁基桩应变楔模型 |
5.3.2 下部修正应变楔模型 |
5.3.3 上部土楔 |
5.3.4 修正应变楔模型的计算流程 |
5.3.6 算例验证 |
5.3.7 影响因素分析 |
5.4 陡坡段坡腰处桥梁基桩受力分析 |
5.4.1 简化计算模型及其控制方程求解 |
5.4.2 土楔理论 |
5.4.3 分析流程 |
5.4.4 算例验证 |
5.4.5 参数分析 |
5.5 小结 |
第6章 陡坡段桥梁双桩基础内力及变形计算方法研究 |
6.1 概述 |
6.2 陡坡段单桩内力有限差分解 |
6.2.1 基本假定及微分方程 |
6.2.2 有限差分解 |
6.2.3 算例验证 |
6.3 陡坡段桥梁双桩基础内力计算有限差分解 |
6.3.1 双桩基础内力计算模型及基本假定 |
6.3.2 各特征段桩身内力及位移有限差分解 |
6.3.3 实例验证 |
6.3.4 参数分析 |
6.4 基于改进有限杆单元的陡坡段双桩内力计算方法 |
6.4.1 陡坡段桥梁双桩受力分析模型 |
6.4.2 基本假定 |
6.4.3 桩土相互作用 |
6.4.4 陡坡段桥梁双桩内力及变形分析 |
6.5 小结 |
结论及展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 A 攻读学位期间论文、科研项目及获奖情况 |
(5)软弱地层桩基水平承载特性分析与卸荷响应研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及问题的提出 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 桩基础水平承载分析计算研究现状 |
1.2.2 原位测试技术(CPT)在桩基水平承载中的应用研究现状 |
1.2.3 地下工程开挖卸荷对既有桩基承载影响研究现状 |
1.3 现有研究存在的不足 |
1.4 本文主要研究内容与技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 基于CPTU测试的软弱地层桩基水平承载分析方法研究 |
2.1 江苏典型软弱地层分布特征 |
2.1.1 软土 |
2.1.2 可液化土 |
2.2 基于CPTU原位测试的桩基水平承载分析方法 |
2.2.1 基于CPTU测试p-y模型构建 |
2.2.2 试验分析与模型验证 |
2.2.3 案例应用评价 |
2.3 基于CPTU的刚柔性桩水平承载位移控制标准 |
2.3.1 桩基水平承载机制 |
2.3.2 软黏土p-y曲线的双折线简化 |
2.3.3 刚、柔性桩的界定 |
2.3.4 p-y参数的描述 |
2.3.5 刚、柔性桩位移控制标准 |
2.3.6 工程验证分析 |
2.4 基于应力增量的桩基大变形p-y分析方法 |
2.4.1 分析原理 |
2.4.2 基于应力增量p-y曲线模型 |
2.4.3 算例分析与验证 |
2.5 考虑摩擦效应的大直径桩水平承载分析方法 |
2.5.1 问题描述 |
2.5.2 考虑摩擦效应的桩基水平承载计算模型 |
2.5.3 算例分析与验证 |
2.6 本章小结 |
第三章 基于原位测试的桩基水平承载卸荷响应评价研究 |
3.1 基坑开挖卸荷对邻近桩基水平承载影响分析 |
3.1.1 试验设计 |
3.1.2 静力触探测试 |
3.1.3 开挖前后CPT测试p-y曲线对比 |
3.1.4 卸荷过程桩基水平承载特征及分析模型 |
3.1.5 开挖卸荷后桩基水平承载力损失评价 |
3.2 基坑开挖卸荷对坑底桩基水平承载影响分析 |
3.2.1 试验方法描述 |
3.2.2 试验测试结果分析 |
3.2.3 坑底桩基卸荷响应特征及评价 |
3.3 本章小结 |
第四章 邻近基坑开挖致桩基水平承载弱化机理与承台约束效应分析 |
4.1 数值分析模型 |
4.1.1 已有数值分析存在的不足 |
4.1.2 精细化数值模型构建 |
4.2 被动桩桩-土相互作用机理 |
4.2.1 被动桩p-y曲线演化 |
4.2.2 桩-土相互作用特征 |
4.3 不同影响因素下的被动桩p-y响应规律 |
4.3.1 不同开挖方式 |
4.3.2 土体模量 |
4.3.3 排水状态 |
4.3.4 不同加载时机 |
4.4 承台约束效应对被动桩水平承载影响 |
4.4.1 承台效应 |
4.4.2 承台-桩-土耦合模型 |
4.4.3 桩头嵌入承台深度的影响 |
4.4.4 承台-桩头相对模量的影响 |
4.4.5 开挖卸荷被动桩承台设计方法 |
4.5 本章小结 |
第五章 软弱地层桩基水平承载性能提升与控制方法研究 |
5.1 软弱地层桩基水平承载性能提升技术 |
5.1.1 软土地层桩基后注浆技术 |
5.1.2 可液化地层共振法处理技术 |
5.2 基于参数敏感性的主动桩水平承载控制方法 |
5.2.1 试验描述与模型构建 |
5.2.2 尺寸效应 |
5.2.3 桩头嵌固形式 |
5.2.4 桩身倾斜度 |
5.2.5 竖向载荷 |
5.2.6 参数敏感度 |
5.3 基于开挖效应的被动桩水平承载控制方法 |
5.3.1 开挖方式 |
5.3.2 加载时机 |
5.3.3 承台约束 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 下一步研究工作的展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间成果发表 |
(6)多节钻扩灌注桩受力机理及承载力研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 |
1.2.1 灌注桩在承载机理研究方面 |
1.2.2 灌注桩在复合荷载下研究方面 |
1.2.3 灌注桩在桩土体系荷载传递方面 |
1.3 多节钻扩灌注桩目前尚存在的问题及本文研究内容 |
1.3.1 多节钻扩桩目前存在的问题 |
1.3.2 本文的研究内容 |
第2章 多节钻扩灌注桩抗压特性试验研究 |
2.1 前言 |
2.2 工程概况及现场试验 |
2.2.1 工程概况 |
2.2.2 静载试验方案设计 |
2.3 试验结果与分析 |
2.3.1 荷载-沉降规律分析 |
2.3.2 桩身轴力随荷载变化特性分析 |
2.3.3 桩身侧摩阻力分布与发挥特性分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 多节钻扩灌注桩竖向承载性状有限元分析 |
3.1 有限元计算模型的建立 |
3.1.1 基本假定 |
3.1.2 几何模型 |
3.1.3 材料模型及其本构关系 |
3.1.4 网格划分及接触类型 |
3.1.5 有限元工况模拟 |
3.2 多节钻扩桩模型验证及分析 |
3.2.1 模型验证 |
3.2.2 模型竖向抗压承载特性研究 |
3.3 多节钻扩桩与等直径桩承载性能对比分析 |
3.3.1 竖向承载力差异对比 |
3.3.2 竖向变形差异对比 |
3.4 多节钻扩桩竖向荷载传递性状分析 |
3.4.1 桩身轴力的发挥及其特征 |
3.4.2 桩侧阻力的发挥及其特征 |
3.4.3 多节钻扩桩荷载传递性状综合分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 多节钻扩灌注桩单桩抗压承载性能的影响因素研究 |
4.1 前言 |
4.2 扩径体几何特性对桩抗压性能的影响 |
4.3 扩径体位置对桩抗压性能的影响 |
4.3.1 模型对比安排 |
4.3.2 扩径体位置对竖向承载力及沉降的影响 |
4.3.3 不同位置情况下各部分承载力所占比 |
4.3.4 不同扩径体位置对其周围桩侧摩阻力影响 |
4.4 扩径体间距对竖向承载力的影响 |
4.4.1 模型对比概况 |
4.4.2 扩径体竖向间距对竖向承载力及沉降的影响 |
4.4.3 不同间距情况下各部分承担力所占比 |
4.4.4 扩径体不同间距情况下桩侧摩阻力分析 |
4.5 扩径体数量对桩抗压性能的影响 |
4.5.1 模型对比试验安排 |
4.5.2 扩径体数量对竖向承载力及沉降的影响 |
4.5.3 扩径体数量对承载力净增长率的影响 |
4.5.4 扩径体端阻力发挥对比 |
4.6 多节钻扩桩抗压承载力研究及理论承载力公式 |
4.6.1 扩径体端阻力强化效应研究 |
4.6.2 扩径体侧阻力弱化效应研究 |
4.6.3 多节钻扩桩单桩抗压承载力公式 |
4.7 本章小结 |
第5章 多节钻扩灌注桩群桩竖向承载力研究 |
5.1 引言 |
5.2 多节钻孔群桩整体分析 |
5.2.1 三维有限元模型建立 |
5.2.2 钻扩群桩荷载-沉降特性 |
5.3 多节钻孔桩基桩受力分析 |
5.3.1 各基桩桩身轴力及侧摩阻力分析 |
5.3.2 各基桩桩土相互作用分析 |
5.3.3 多节钻扩群桩与等直径群桩对比分析 |
5.4 多节钻孔群桩地基土受力分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(7)风化砂岩层中抗拔短桩承载特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 概述 |
1.1.1 抗拔桩的适用性 |
1.1.2 抗拔桩的历史与发展 |
1.2 抗拔桩的分类 |
1.2.1 按桩型分类 |
1.2.2 按安装方式分类 |
1.2.3 按承担的荷载类型分类 |
1.2.4 按受荷部位分类 |
1.3 抗拔桩承载机理研究 |
1.3.1 等截面桩抗拔承载机理 |
1.3.2 扩底桩抗拔承载机理 |
1.4 抗拔桩承载变形特性研究 |
1.4.1 等截面桩抗拔承载变形特性研究现状 |
1.4.2 扩底桩抗拔承载变形特性研究现状 |
1.5 存在的问题 |
1.6 本文研究内容和方法 |
1.6.1 研究内容 |
1.6.2 研究方法 |
第2章 风化砂岩层中抗拔桩现场试验研究 |
2.1 前言 |
2.2 试验场地概况 |
2.2.1 自然地理条件 |
2.2.2 地质条件及岩土性质 |
2.2.3 岩土物理力学性质 |
2.3 试桩设计方案 |
2.3.1 试桩设计 |
2.3.2 试桩施工 |
2.3.3 桩身变形量测系统 |
2.4 试桩静载荷抗拔试验 |
2.4.1 试验装置 |
2.4.2 试验方法 |
2.5 试验结果分析 |
2.5.1 上拔荷载-桩顶位移曲线 |
2.5.2 桩身轴力分布曲线 |
2.5.3 桩身侧阻力分布曲线 |
2.5.4 桩-岩土体相对位移曲线 |
2.5.5 荷载承担比例曲线 |
2.5.6 抗拔承载力影响因素分析 |
2.5.7 试桩破坏模式分析 |
2.6 本章小结 |
第3章 嵌岩抗拔桩离心模型试验研究 |
3.1 前言 |
3.2 离心机模型试验概述 |
3.3 离心模型试验方案设计 |
3.3.1 试验设备 |
3.3.2 试桩设计 |
3.3.3 试验材料 |
3.3.4 测试方法及传感器布置 |
3.4 试验方法 |
3.4.1 模型制备 |
3.4.2 试验步骤 |
3.5 试验结果分析 |
3.5.1 岩土体破坏模式 |
3.5.2 荷载-位移曲线 |
3.5.3 桩身轴力分布曲线 |
3.5.4 桩身侧阻力分布曲线 |
3.5.5 抗拔承载力影响因素分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 嵌岩抗拔桩极限承载力计算方法研究 |
4.1 前言 |
4.2 等截面桩抗拔承载力计算方法 |
4.2.1 圆柱形破裂面 |
4.2.2 倒圆锥台破裂面 |
4.2.3 曲面破裂面 |
4.3 基于离心模型试验的等截面桩抗拔承载力计算 |
4.3.1 基本假设 |
4.3.2 理论公式推导 |
4.3.3 等截面桩试验结果比较 |
4.4 基于现场试验的等截面桩抗拔承载力计算 |
4.4.1 等截面桩抗拔承载机理分析 |
4.4.2 等截面桩极限抗拔承载力计算 |
4.5 扩底桩抗拔承载力计算方法 |
4.5.1 沿桩侧破裂面(分部计算) |
4.5.2 圆柱形破裂面 |
4.5.3 倒圆锥台破裂面(土重法) |
4.5.4 曲面破裂面 |
4.5.5 复合破裂面 |
4.6 基于离心模型试验的扩底桩抗拔承载力计算 |
4.6.1 基本假设 |
4.6.2 理论公式推导 |
4.6.3 扩底桩试验结果比较 |
4.7 基于现场试验的扩底桩抗拔承载力计算 |
4.7.1 扩底桩抗拔承载机理分析 |
4.7.2 扩底桩极限抗拔承载力计算 |
4.8 本章小结 |
第5章 基于现场试验的抗拔桩极限承载力判定分析 |
5.1 前言 |
5.2 数学模型法 |
5.2.1 数学模型法在抗拔桩研究中的应用现状 |
5.2.2 现场试验荷载-位移曲线的数学模型研究 |
5.2.3 归一化荷载-位移双曲线模型分析 |
5.3 图解法 |
5.3.1 图解法概述 |
5.3.2 现场试验荷载-位移曲线图解法取值分析 |
5.4 极限位移量分析 |
5.4.1 抗拔桩极限位移研究现状 |
5.4.2 现场试验极限位移分析 |
5.4.3 风化砂岩层中抗拔桩极限位移量分析 |
5.5 本章小结 |
结论与展望 |
一、主要结论 |
二、研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 |
(8)DX桩群桩沉降机理分析与研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 多节旋挖挤扩灌注桩概述 |
1.2.1 多节旋挖挤扩灌注桩的发展 |
1.2.2 DX桩施工工艺 |
1.2.3 DX桩优势 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 承载机理分析与研究 |
1.3.2 竖向极限承载力确定 |
1.3.3 沉降位移研究 |
1.4 本文主要研究内容 |
2 桩基沉降计算方法 |
2.1 目前的直孔桩沉降计算方法 |
2.1.1 《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008中的计算方法 |
2.1.2 《铁路桥涵地基和基础设计规范》TB100093-2017中的计算方法 |
2.1.3 《公路桥涵地基和基础设计规范》JTGD63-2007中的计算方法 |
2.2 多节挤扩桩沉降计算方法 |
2.2.1 《三岔双向挤扩灌注桩设计规程》JGJ171-2009中的计算方法 |
2.2.2 其它沉降计算方法 |
2.3 本章小结 |
3 直孔桩沉降分析 |
3.1 直孔桩单桩沉降分析 |
3.1.1 Q-s曲线 |
3.1.2 桩身轴力 |
3.1.3 桩周土沉降 |
3.2 直孔桩群桩沉降分析 |
3.2.1 Q-s曲线 |
3.2.2 桩身轴力 |
3.2.3 桩周土沉降 |
3.3 本章小结 |
4 DX单桩沉降分析 |
4.1 不同盘位 |
4.1.1 Q-s曲线 |
4.1.2 桩周土沉降分析 |
4.1.3 不同盘位对沉降比产生的影响 |
4.2 不同盘间距 |
4.2.1 Q-s曲线 |
4.2.2 桩周土沉降分析 |
4.2.3 不同盘间距对沉降比产生的影响 |
4.3 不同盘径比 |
4.3.1 Q-s曲线 |
4.3.2 桩周土沉降分析 |
4.3.3 不同盘径比对沉降比产生的影响 |
4.4 不同长径比 |
4.4.1 Q-s曲线 |
4.4.2 桩周土沉降分析 |
4.4.3 不同长径比对沉降比产生的影响 |
4.5 DX单桩分析总结 |
5 DX群桩沉降分析 |
5.1 不同桩间距 |
5.1.1 Q-s曲线 |
5.1.2 桩身轴力 |
5.1.3 桩周土沉降 |
5.1.4 不同桩间距对沉降比的影响 |
5.2 不同盘位 |
5.2.1 Q-s曲线 |
5.2.2 桩身轴力 |
5.2.3 桩周土沉降 |
5.2.4 不同盘位对沉降比的影响 |
5.3 不同盘间距 |
5.3.1 Q-s曲线 |
5.3.2 桩身轴力 |
5.3.3 桩周土沉降 |
5.3.4 不同盘间距对沉降比的影响 |
5.4 不同盘径 |
5.4.1 Q-s曲线 |
5.4.2 桩身轴力 |
5.4.3 桩周土沉降 |
5.4.4 不同盘径比对沉降比的影响 |
5.5 不同长径比 |
5.5.1 Q-s曲线 |
5.5.2 桩身轴力 |
5.5.3 桩周土沉降 |
5.5.4 不同长径比对沉降比的影响 |
5.6 不同桩数 |
5.6.1 Q-s曲线 |
5.6.2 桩身轴力 |
5.6.3 桩周土沉降 |
5.6.4 不同桩数对沉降比的影响 |
5.7 DX桩群桩分析总结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要研究成果 |
6.2 未来工作展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(9)顶板倾斜隐伏溶洞区桩基承载机理与稳定性评价研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 论文研究的意义 |
1.1.3 问题的提出 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 溶洞发育规律及岩溶区桩基地质模式研究现状 |
1.2.2 溶洞项板破坏模式的试验研究现状 |
1.2.3 溶洞顶板破坏影响因素的数值分析研究现状 |
1.2.4 岩溶区桩基承载特性研究现状 |
1.2.5 岩溶区桩基稳定性分析研究现状 |
1.3 本文研究内容、技术路线与创新点 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.3.3 创新点 |
第二章 岩溶区桩基地质模式研究 |
2.1 前言 |
2.2 岩溶类型及发育规律 |
2.2.1 岩溶类型 |
2.2.2 岩溶发育规律 |
2.2.3 溶洞分类 |
2.3 岩溶区桩基地质病害分类、特征及形成机理 |
2.3.1 岩溶区桩基地质病容分类 |
2.3.2 岩溶区桩基地质病害形成机理 |
2.4 岩溶区桩基地质模式分类 |
2.5 本章小结 |
第三章 岩溶区桩基承载特性与稳定性模型试验研究 |
3.1 引言 |
3.2 工程概况与试验方案设计 |
3.2.1 工程原型概况 |
3.2.2 试验方案设计 |
3.3 模型试验相似理论 |
3.3.1 相似原理 |
3.3.2 相似判据推导 |
3.3.3 相似关系 |
3.3.4 分离相似设计方法 |
3.4 相似材料研制与选择 |
3.4.1 石灰岩相似材料研制 |
3.4.2 模型桩与试验砂选择 |
3.5 大型组合式多功能桩基模型试验系统研发 |
3.5.1 组合式模型试验反力系统 |
3.5.2 双路液压伺服控制系统 |
3.5.3 桩基模型试验数据采集与分析系统 |
3.5.4 应变测试系统 |
3.5.5 溶洞破坏全过程摄像系统 |
3.5.6 溶洞顶板冲切面三维扫描建模系统 |
3.5.7 溶洞模型预制系统 |
3.5.8 填料装卸系统 |
3.6 模型试验实施 |
3.6.1 新型模型桩研发 |
3.6.2 溶洞模型预制 |
3.6.3 试验模型吊装与砂层填筑 |
3.6.4 监测元件的布置与安装 |
3.6.5 试验方法 |
3.6.6 试验实施 |
3.6.7 冲切破坏面的三维激光扫描建模 |
3.7 模型试验数据处理及分析 |
3.7.1 模型试验数据处理 |
3.7.2 单桩试验结果分析 |
3.7.3 群桩试验结果分析 |
3.8 本章小结 |
第四章 岩溶区桩基承载特性和稳定性数值模拟分析 |
4.1 前言 |
4.2 岩石广义非线性统一强度理论模型 |
4.2.1 岩石广义非线性统一强度理论数学表达式 |
4.2.2 强度理论中岩石参数确定 |
4.3 弹塑性增量本构关系的建立 |
4.3.1 确定刚度矩阵 |
4.3.2 角点奇异性的处理 |
4.4 岩溶区桩基荷载传递模型 |
4.4.1 岩溶区桩基受力性状 |
4.4.2 岩溶区桩基桩侧荷载传递模型 |
4.5 基于ABAQUS平台子程序的开发 |
4.5.1 材料模型子程序二次开发 |
4.5.2 接触模型子程序二次开发 |
4.6 岩溶区桩基的数值模拟与分析 |
4.6.1 溶洞顶板厚度对单桩承载特性与稳定性影响分析 |
4.6.2 溶洞直径对单桩承载特性与稳定性影响分析 |
4.6.3 桩径对单桩承载特性与稳定性影响分析 |
4.6.4 溶洞顶板倾角对单桩承载特性与稳定性影响分析 |
4.6.5 双桩模型承载性状与稳定性分析—双桩位于溶洞之上 |
4.6.6 双桩模型承载性状与稳定性分析—单桩位于溶洞之上 |
4.6.7 四桩模型承载性状与稳定性分析—四桩位于溶洞之上 |
4.6.8 四桩模型承载性状与稳定性分析—单桩位于溶洞之上 |
4.7 本章小结 |
第五章 岩溶区桩基承载特性与稳定性的理论分析 |
5.1 前言 |
5.2 岩溶区桩基的承载机理 |
5.2.1 岩溶区桩基的荷载传递机理 |
5.2.2 岩溶区桩基桩侧阻力传递机理与模型 |
5.2.3 岩溶区桩基桩端荷载传递机理与模型 |
5.3 倾斜溶洞顶板冲切破坏的桩极限端阻力计算方法 |
5.3.1 桩基与溶洞相互作用的力学简化模型 |
5.3.2 嵌岩桩桩端极限破坏模式分析 |
5.3.3 建立桩端倾斜溶洞顶板破坏计算模型 |
5.3.4 岩溶区桩基桩端极限破坏模式分析 |
5.3.5 倾斜溶洞顶板破坏的桩极限端阻力计算 |
5.3.6 桩端倾斜溶洞顶板最小顶板厚度求解 |
5.3.7 桩端倾斜溶洞顶板极限承载力计算方法验证 |
5.4 按溶洞顶板破坏控制的单桩极限承载力计算方法 |
5.4.1 岩溶区桩基极限承载力计算方法 |
5.4.2 岩溶区桩基荷载传递模型 |
5.4.3 基于荷载传递法的基桩极限承载力计算流程 |
5.4.4 算例验证 |
5.5 本章小结 |
第六章 岩溶区桩基稳定性评估与承载性状分析系统开发及工程应用 |
6.1 前言 |
6.2 基于可拓理论的岩溶区桩基整体稳定性评价 |
6.2.1 影响岩溶-桩基整体稳定性的主要因素 |
6.2.2 岩溶区桩基稳定性评价的常用方法 |
6.2.3 基于可拓理论的岩溶区桩基稳定性评价 |
6.3 基于荷载传递法的岩溶区桩基承载性状分析 |
6.4 KPSBAS软件系统开发 |
6.4.1 KPSBAS软件系统的工程意义 |
6.4.2 KPSBAS软件系统的设计目标 |
6.4.3 KPSBAS软件系统的开发环境 |
6.5 KPSBAS软件系统的构架设计与数据库 |
6.5.1 KPSBAS软件系统的架构设计 |
6.5.2 KPSBAS软件系统的数据库 |
6.6 KPSBAS软件系统的功能与人机交互界面 |
6.6.1 KPSBAS软件系统的功能设计 |
6.6.2 KPSBAS系统的人机交互界面设计 |
6.7 KPSBAS软件系统测试 |
6.8 工程应用 |
6.8.1 工程概况 |
6.8.2 试验方案设计 |
6.8.3 试验桩稳定性评估 |
6.8.4 传感器选择与安装 |
6.8.5 试验桩的加载与数据采集 |
6.8.6 静载试验结果分析 |
6.9 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 本文研究成果 |
7.2 进一步研究的建议和展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间主要研究成果 |
博士期间参与的科研项目 |
博士期间发表的论文(带*的为通讯作者) |
博士期间申请的发明专利 |
博士期间获得的奖励 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(10)大直径后压浆桩承载力提高机理及基于沉降控制的设计方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 桩基后压浆工艺的研究现状 |
1.2.2 后压浆提高桩基承载力机理的研究现状 |
1.2.3 后压浆桩承载性状的研究现状 |
1.2.4 沉降控制的桩基设计研究现状 |
1.3 目前研究存在的问题 |
1.4 本文的研究内容与技术路线 |
第二章 后压浆桩承载力增强作用机理研究 |
2.1 引言 |
2.2 后压浆对桩端阻力的增强作用研究 |
2.2.1 桩端压浆提高承载力的作用 |
2.2.2 压浆对桩端阻力的提高 |
2.2.3 压浆形成的桩端扩大头 |
2.3 后压浆对桩侧摩阻力的增强作用研究 |
2.3.1 桩侧压浆提高承载力的作用 |
2.3.2 浆液上返高度理论推导 |
2.3.3 模型参数的确定及成层土中浆液上返的迭代计算 |
2.3.4 计算实例 |
2.4 后压浆对桩基阻力的相互作用影响研究 |
2.4.1 后压浆对桩基阻力相互影响的试验分析 |
2.4.2 后压浆对桩基阻力相互作用的机理分析 |
2.5 工程实例验证与分析 |
2.5.1 后压浆对桩基阻力的增强作用 |
2.5.2 后压浆的预压作用 |
2.6 本章小结 |
第三章 后压浆单桩承载性状模型试验研究 |
3.1 引言 |
3.2 单桩模型试验方案设计 |
3.2.1 模型试验设计原则 |
3.2.2 试验方案 |
3.2.3 试验模型制备 |
3.2.4 沉桩试验及压浆装置 |
3.2.5 加载方法和数据采集 |
3.3 试验过程及现象分析 |
3.3.1 反压荷载下土压力变化情况 |
3.3.2 沉桩试验结果分析 |
3.3.3 压浆试验分析 |
3.4 单桩竖向承载力模型试验结果分析 |
3.4.1 荷载-沉降关系 |
3.4.2 桩身轴力传递特性 |
3.4.3 桩侧摩阻力发挥特性 |
3.4.4 桩端阻力发挥特性 |
3.5 单桩水平承载力模型试验结果分析 |
3.5.1 水平力与位移及梯度关系分析 |
3.5.2 桩周土体m值曲线 |
3.5.3 桩身弯矩分布特征 |
3.5.4 桩身侧向位移曲线 |
3.5.5 桩侧土压力变化情况 |
3.6 后压浆单桩浆液分布及强度分析 |
3.6.1 单桩开挖后浆液渗扩变化情况 |
3.6.2 浆液加固体与桩体间的结合强度 |
3.7 本章小结 |
第四章 大直径后压浆灌注桩承载性状现场试验研究 |
4.1 引言 |
4.2 超厚细砂地层后压浆灌注桩承载性状的现场试验分析 |
4.2.1 场地地质与试桩概况 |
4.2.2 组合后压浆施工工艺 |
4.2.3 试桩静载试验 |
4.2.4 试桩静载结果分析 |
4.2.5 后压浆加固效果的检测 |
4.3 珊瑚礁灰岩地层后压浆灌注桩承载性状的现场试验分析 |
4.3.1 场地地质与试桩概况 |
4.3.2 珊瑚礁灰岩地层后压浆施工工艺 |
4.3.3 试桩静载试验 |
4.3.4 试桩静载结果分析 |
4.4 后压浆灌注桩长期承载性状的现场试验分析 |
4.4.1 场地地质与试桩概况 |
4.4.2 试桩长期静载试验结果分析 |
4.4.3 桩基阻力的变化规律 |
4.5 本章小结 |
第五章 大直径后压浆桩承载力及压浆参数统计分析 |
5.1 引言 |
5.2 大直径后压浆桩与未压浆桩对比统计分析 |
5.2.1 总体分析 |
5.2.2 后压浆桩与未压浆桩沉降对比分析 |
5.3 大直径后压浆桩承载力计算分析 |
5.3.1 统计分析方法 |
5.3.2 后压浆桩承载力计算公式的评价 |
5.3.3 后压浆单桩极限承载力总提高系数取值分析 |
5.3.4 后压浆桩侧摩阻力及端阻力增强系数取值分析 |
5.4 大直径后压浆桩压浆设计参数分析 |
5.4.1 压浆量设计 |
5.4.2 压浆压力设计 |
5.5 本章小结 |
第六章 大直径后压浆桩沉降计算方法研究 |
6.1 引言 |
6.2 大直径后压浆桩沉降计算经验预估方法 |
6.2.1 已有的后压浆桩沉降计算方法 |
6.2.2 后压浆沉降影响系数取值分析 |
6.2.3 计算实例 |
6.3 基于荷载传递法的后压浆桩沉降计算方法 |
6.3.1 荷载传递模型的建立 |
6.3.2 后压浆桩荷载传递分析的迭代方法 |
6.3.3 模型参数取值 |
6.3.4 工程实例分析 |
6.3.5 大直径后压浆桩承载性状分析 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 本文的主要创新点 |
7.3 建议与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录A 139 个工程716 根压浆对比桩静载试验资料 |
附录B 后压浆桩工程的压浆实测数据资料 |
附录C 乐清湾1号桥部分墩位压浆过程压力情况 |
作者简介 |
四、一种预测基桩极限荷载的有效方法(论文参考文献)
- [1]水平荷载下PHC管桩三桩承载特性的数值模拟分析[D]. 白雪. 太原理工大学, 2021(01)
- [2]滨海吹填围垦区堆载作用下桩基承载特性研究[D]. 邓会元. 东南大学, 2021
- [3]组合荷载作用下大直径扩底桩承载性状影响分析[D]. 史学明. 安徽理工大学, 2020(07)
- [4]基于应变楔理论的陡坡段桥梁桩基设计计算方法研究[D]. 彭文哲. 湖南大学, 2020(09)
- [5]软弱地层桩基水平承载特性分析与卸荷响应研究[D]. 李洪江. 东南大学, 2019
- [6]多节钻扩灌注桩受力机理及承载力研究[D]. 范钦帅. 天津大学, 2019(01)
- [7]风化砂岩层中抗拔短桩承载特性研究[D]. 杨柏. 西南交通大学, 2019(06)
- [8]DX桩群桩沉降机理分析与研究[D]. 李志斌. 北京交通大学, 2019(01)
- [9]顶板倾斜隐伏溶洞区桩基承载机理与稳定性评价研究[D]. 张健. 山东大学, 2019(09)
- [10]大直径后压浆桩承载力提高机理及基于沉降控制的设计方法研究[D]. 万志辉. 东南大学, 2019(05)