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沉管灌注筒桩工作性状研究

作　者: 叶俊能
导　师: 朱向荣
学　校: 浙江大学
专　业: 岩土工程
关键词: 沉管灌注筒桩荷载传递法半解析解有限元承载力:变形机理现场试验
分类号: TU473.1
类　型: 博士论文
年　份: 2003年
下　载: 433次
引　用: 23次
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内容摘要

随着建设事业的快速发展，在软土地区寻求施工方便、成桩质量可靠、承载力高、经济性好、地基稳定性增加明显的新桩型，成为岩土工程界的热点问题。针对沉管灌注桩、钻孔灌注桩和预应力管桩的不足，谢庆道成功开发了沉管灌注筒桩(简称筒桩)。作为一种新桩型，筒桩在软土地区具有良好的应用前景。迄今为止理论研究还尚未见报道，这势必会限制其推广应用，为此本文开展筒桩的理论研究。首先对筒桩进行简单介绍，并对目前桩基理论研究现状进行概括分析。其次，简单介绍杭-宁高速公路二期工程的沉管灌注筒桩加固桥头软基试验，详细分析筒桩加固软基的受力与变形规律，并对筒桩加固软基与塑料排水板、粉喷桩进行技术和经济上的比较。第三，利用荷载传递法，考虑桩内土芯，分别建立起土芯、桩体的基本微分方程，得到筒桩沉降的弹塑性半解析解。对一算例进行分析，初步探讨影响筒桩性状的主要因素。第四，利用编制的有限元程序，对影响筒桩性状的主要因素进行分析，研究土芯的应力场和位移场，分析内侧摩阻力荷载分担比的变化规律。定义土芯端应力系数η，探讨不同桩长情况下η-E_s、η-E_b／E_s的变化规律，给出η的经验取值，提出筒桩单桩承载力的简化计算方法，以利工程应用。第五，为弥补现场试验的不足，利用有限元程序对筒桩和普通灌注桩的承载能力、桩端土应力场和位移场进行系统的对比分析。最后，对两个工程实例进行分析，计算结果和实测结果吻合较好，说明有限元法分析筒桩工作性状是可行的。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
主要符号与说明  9-12
第一章绪论  12-27
  1.1 问题的提出  12-13
  1.2 筒桩简介  13-16
  1.3 桩基沉降计算理论研究现状  16-25
  1.4 本文主要工作  25-27
第二章筒桩现场试验研究  27-37
  2.1 引言  27
  2.2 试验概况  27-28
  2.3 筒桩质量监控  28-31
  2.4 筒桩加固软基的受力与变形规律分析  31-34
  2.5 不同加固软基方法对比分析  34-36
  2.6 本章小结  36-37
第三章筒桩沉降弹塑性半解析解  37-58
  3.1 引言  37-38
  3.2 微分方程及其求解  38-48
  3.3 传递函数的参数选取  48
  3.4 数值算例分析  48-52
  3.5 桩土参数对筒桩性状的影响  52-57
  3.6 本章小结  57-58
第四章有限元法理论与基础  58-67
  4.1 引言  58
  4.2 单桩沉降分析的有限元模型  58-62
  4.3 土的弹塑性模型  62-63
  4.4 接触面模型  63-65
  4.5 几何模型  65-66
  4.6 本章小结  66-67
第五章筒桩性状有限元分析  67-94
  5.1 引言  67
  5.2 筒桩有限元模型的建立  67-69
  5.3 数值算例分析  69-70
  5.4 影响筒桩性状的主要因素  70-78
  5.5 对筒桩土芯的分析  78-92
  5.6 筒桩单桩承载力简化公式  92-93
  5.7 本章小结  93-94
第六章筒桩和普通灌注桩比较研究  94-108
  6.1 引言  94
  6.2 承载能力对比  94-96
  6.3 桩底应力场分析  96-102
  6.4 桩底位移场分析  102-105
  6.5 本章小结  105-108
第七章工程实例分析  108-113
  7.1 引言  108
  7.2 工程实例一  108-110
  7.3 工程实例二  110-112
  7.4 本章小结  112-113
第八章结论与展望  113-117
  8.1 主要结论  113-115
  8.2 开展进一步工作的设想  115-117
参考文献  117-124
致谢  124-125
作者简介  125-126
浙江大学岩土工程研究所历届博士学位论文目录  126-129

沉管灌注筒桩工作性状研究

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