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支盘桩群桩在上拔荷载作用下的承载性状试验研究

作　者: 颜建华
导　师: 卢成原
学　校: 浙江工业大学
专　业: 结构工程
关键词: 支盘桩群桩模型试验上拔荷载有限元承载力
分类号: TU473.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 7次
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内容摘要

支盘桩是近阶段发展起来的新桩型,与普通等直径桩相比,它具有适应性强,承载力高,操作简便,经济性好等优点。目前支盘桩已经在我国的实际工程中得到应用,并取得了相对不错的效果。然而,支盘桩作为新发展起来的桩型,在抗拔方面的研究和工程中的应用并不多见,特别是在支盘桩群桩抗拔方面的研究就更加少见。在我们实际工程中,桩基一般都是以群桩形式出现的,在上拔荷载作用下,群桩和单桩的工作性状存在较大的差异,群桩由桩群和土之间的共同作用构成承力的体系,要考虑到群桩效应问题,受力的整个过程十分复杂。本文在阅读国内外大量相关文献并进行深入分析的基础上,通过多组支盘桩室内模型试验,对支盘桩群桩的抗拔机理及承载性能进行了研究和分析。开展的工作有：(1)简单介绍了支盘桩的发展历程、应用状况、存在的主要问题以及本文主要的研究内容。(2)介绍了支盘桩的在上拔荷载作用下的受力机理以及支盘桩的承载力的计算方法。(3)通过多组模型试验,研究在上拔荷载作用下支盘桩群桩的工作性状,分析了上拔荷载作用下不同桩数、不同桩距及不同土层情况下的支盘桩群桩承载力的特点,并与相对应的等直径群桩进行了对比。(4)运用ABAQUS软件对支盘桩群桩在上拔荷载作用下的承载性状进行了数值模拟,得出了一些有意义的结论。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-11
1 绪论  11-18
  1.1 引言  11
  1.2 支盘桩的发展历程  11-12
  1.3 支盘桩的应用现状  12-13
    1.3.1 工程特点  12
    1.3.2 施工工艺  12-13
    1.3.3 适用范围  13
    1.3.4 发展前景  13
  1.4 支盘桩的研究现状  13-17
    1.4.1 普通群桩在竖向荷载作用下的研究现状  13-14
    1.4.2 上拔荷载作用下支盘桩单桩的研究现状  14-15
    1.4.3 支盘桩群桩研究现状  15-17
    1.4.4 存在的问题  17
  1.5 本课题研究内容  17-18
2 支盘桩抗拔机理及承载力计算  18-30
  2.1 引言  18
  2.2 多盘支盘桩的抗拔机理  18-19
    2.2.1 抗拔机理研究  18-19
    2.2.2 抗拔承载力研究  19
  2.3 常用支盘桩抗拔承载力计算公式  19-22
  2.4 支盘桩承载力计算  22-30
    2.4.1 支盘桩抗压承载力计算通用公式  22-23
    2.4.2 研究者总结计算公式  23-30
3 支盘桩群桩在上拔荷载下室内模型试验研究  30-36
  3.1 引言  30
  3.2 模型试验概况  30-32
    3.2.1 模型试验内容  30-31
    3.2.2 模型试验装置  31-32
  3.3 测量系统  32-33
    3.3.1 位移测量  32
    3.3.2 桩身轴力测量  32
    3.3.3 桩周土压力测量  32-33
  3.4 加载方法及步骤  33-36
    3.4.1 加载方法  33
    3.4.2 试验方案  33-35
    3.4.3 试验步骤  35-36
      3.4.3.1 土的装填  35-36
4 试验结果整理分析  36-51
  4.1 支盘单群桩承载性能对比  36-39
    4.1.1 上拔荷载与位移对比分析  36-37
    4.1.2 桩身轴力对比  37-38
    4.1.3 桩周土压力对比分析  38-39
  4.2 支盘桩群桩不同桩距情况下抗拔承载性能对比分析  39-43
    4.2.1 位移与荷载对比分析  39-40
    4.2.2 桩身轴力对比分析  40-42
    4.2.3 桩周土压力的对比  42-43
  4.3 支盘桩群桩与等直径群桩抗拔承载性状研究  43-46
    4.3.1 上拔荷载与位移对比分析  43-44
    4.3.2 桩身轴力对比分析  44-45
    4.3.3 桩周土压力对比分析  45-46
  4.4 支盘桩群桩在不同土质下抗拔承载性状对比分析  46-49
    4.4.1 桩顶上拔荷载与位移对比分析  46-47
    4.4.2 桩身轴力对比分析  47-48
    4.4.3 土压力对比分析  48-49
  4.5 本章小结  49-51
5 有限元分析  51-64
  5.1 引言  51
  5.2 ABAQUS软件介绍  51-53
    5.2.1 ABAQUS介绍  51-52
    5.2.2 ABAQUS功能介绍  52-53
  5.3 建立有限元模型  53-59
    5.3.1 模型的基本假定  53
    5.3.2 本构模型的建立  53-56
    5.3.3 几何模型的建立  56-57
    5.3.4 材料特性的定义  57
    5.3.5 组装部件  57
    5.3.6 定义接触单位  57-58
    5.3.7 边界条件定义  58
    5.3.8 网格划分  58-59
  5.4 有限元数据验证  59-60
    5.4.1 砂土中模型试验和数值分析比较  59-60
    5.4.2 粉土中模型试验和数值分析比较  60
  5.5 有限元数据分析  60-63
    5.5.1 桩距对支盘桩承载力的影响  61-62
    5.5.2 支盘对桩承载力的影响  62-63
  5.6 本章小结  63-64
6 结论与展望  64-66
  6.1 本文总结  64-65
    6.1.1 主要做的工作  64
    6.1.2 主要研究成果  64-65
  6.2 存在的不足与展望  65-66
参考文献  66-69
致谢  69-70
攻读硕士学位期间发表的论文  70

支盘桩群桩在上拔荷载作用下的承载性状试验研究

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