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不同刚度圈梁对排桩支护结构力学性状的影响

作　者: 曲力群
导　师: 罗书学
学　校: 西南交通大学
专　业: 岩土工程
关键词: 圈梁排桩支护土压力力学性状
分类号: TU476
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
下　载: 170次
引　用: 5次
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内容摘要

高层建筑的日益发展给岩土工程界不断带来新的挑战，深基坑支护工程就是其中的一个方面。基坑支护工程的优劣，直接影响到工程的造价和施工的进度，因而受到广泛的重视。基坑支护结构的种类有很多，排桩支护结构是最常见的一种。在当前的设计与施工中，桩顶圈梁的作用未引起足够的重视，普遍将其视为安全储备，而将排桩与圈梁的整体支护结构视为悬臂梁来计算的，这样的计算结果显然过于保守不尽合理。本文所开展的试验研究工作即是针对基坑支护结构中圈梁的刚度对整体支护结构的性状影响。本文试验是以尼龙棒模拟支护桩，以扁钢模拟桩项圈梁，采用砂土填筑地基，通过变换圈梁的截面尺寸及堆载进行了八组试验。试验结果表明，圈梁和排桩的协同作用使得桩身内力与变位明显不同于无圈梁情况。圈梁与桩的刚度比为2～3为最佳，有圈梁时桩的入土深度可以考虑占总桩长的30％，但需要根据具体的土层性质和桩的类型斟酌而定。本文编制的计算程序对于试验分析和工程设计有重要参考价值，解决了许多复杂的计算问题。圈梁可以有效地控制桩顶位移，可以起到维持基坑周围建筑物稳定的作用。圈梁的抗弯刚度与桩的刚度比对桩身弯矩特别是坑底附近的最大弯矩值也有很大影响。坑底以上桩侧土压力采用梯形分布模式，计算结果与砂土地基的矩形分布实测土压力符合较好。笔者认为，今后应在以下方面做进一步的探讨与研究工作。全面考虑影响排桩—圈梁整体支护结构协同作用的各种因素，加强各种工况的模拟与研究，以求得到整体支护结构的最佳效果；需要不断改进测试和分析的方法，获得真实可靠的试验数据，提高分析结果的可靠性；改善对周围地面变形计算方法的精确度，保证基坑周围建筑物的安全；考虑基坑支护框架结构的“空间效应”，做出更加符合基坑空间型体的模型。

全文目录

第1章绪论  8-19
  1．1 深基坑支护技术的研究动态与应用现状  8-11
  1．2 深基坑支护体系的分类和特点  11-16
  1．3 深基坑支护体系设计的主要内容及应注意的问题  16-17
  1．4 本文研究的主要内容及其意义  17-19
第2章排桩式支护技术与相关理论  19-33
  2．1 排桩式支护体系的特点与设计方法  19-20
  2．2 排桩式支护体系的力学分析  20-31
    2．2．1 桩侧土压力  20-23
    2．2．2 确定桩顶力M_r和Q_r及土压力系数K  23-25
    2．2．3 确定桩顶位移u值  25-31
  2．3 排桩式支护结构中护壁桩的入土深度计算  31-33
第3章支护体系模型的制作与测试方法  33-45
  3．1 支护体系模型的设计和制作  33-40
  3．2 测试内容与方法  40-45
第4章试验结果与分析  45-53
  4．1 桩身弯矩分布及规律  45-47
  4．2 圈梁水平抗弯刚度对桩身内力的影响  47-50
  4．3 土压力分布形式  50
  4．4 圈梁水平抗弯刚度对桩顶位移的作用  50-53
第5章算例与分析  53-58
结论  58-60
致谢  60-61
参考文献  61-65
附录一计算程序  65-78
附录二模型桩弯矩与深度关系表  78-86
附录三模型桩K、Qr和Mr值表  86-89

不同刚度圈梁对排桩支护结构力学性状的影响

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