本文關鍵詞：填芯加固技術(shù)對混凝土管樁的水平承載性能影響研究

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【摘要】：由于混凝土預制管樁的諸多優(yōu)點,使其在土木工程中得到廣泛應用。由于管樁水平抗彎能力較低,影響了管樁水平承載力的發(fā)揮。為了提高管樁水平承載力,但是又不明顯增加成本及施工難度,本文提出了采用填芯加固技術(shù)對預制混凝土管樁進行加固。本文通過大尺寸室內(nèi)模型試驗、數(shù)值模擬、理論計算相結(jié)合的方法對填芯管樁的多個方面進行對比。1、通過室內(nèi)模型試驗對空芯管樁與填芯管樁水平承載性狀進行對比。分析高強度材料填芯管樁、低強度材料填芯管樁及空芯管樁在樁頂水平位移、樁身應力方面兩兩對比情況。得出水平位移相同情況下,水平承載力從高到低為:高強度材料填芯管樁、低強度材料填芯管樁、空芯管樁。2、通過建立數(shù)值模型,驗證了數(shù)值計算的可靠性。在此基礎上,研究了填芯材料強度、樁體長度、管徑大小、填芯位置等因素對填芯管樁性能的影響。3、通過理論推導,得到了填芯管樁水平承載力計算公式,并將填芯與非填芯管樁的理論計算值,以及理論計算與數(shù)值模擬結(jié)果進行對比分析,驗證了理論計算公式的可行性,并明確了理論方法計算填芯管樁水平位移的應用范圍。
【關鍵詞】：填芯管樁 水平荷載 水平位移 數(shù)值模擬
【學位授予單位】：湖南工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU473.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 研究背景及意義8-9
• 1.2 樁基礎水平承載性能研究現(xiàn)狀9-15
• 1.2.1 灌注樁水平承載性能研究9-10
• 1.2.2 管樁水平承載性能研究10-13
• 1.2.3 填芯管樁水平承載性能研究13-15
• 1.3 研究內(nèi)容及研究方法15-16
• 第二章 填芯混凝土管樁水平承載性能試驗研究16-27
• 2.1 模型試驗目的及意義16
• 2.2 模型試驗設計16-21
• 2.2.1 模型樁設置16-19
• 2.2.2 模型樁布置19-20
• 2.2.3 加載裝置放置20
• 2.2.4 測試元件設置及數(shù)據(jù)采集20-21
• 2.2.5 試驗加載方式21
• 2.3 試驗結(jié)果對比分析21-26
• 2.3.1 水平荷載-時間-水平位移曲線21-22
• 2.3.2 水平承載力特征值22-24
• 2.3.3 樁身應變24-26
• 2.4 小結(jié)26-27
• 第三章 填芯加固對混凝土管樁水平承載力有限元分析27-62
• 3.1 有限單元法簡介27-30
• 3.1.1 有限元法要點及特點27
• 3.1.2 有限元法的發(fā)展現(xiàn)狀27
• 3.1.3 有限單元計算機分析基本步驟27-28
• 3.1.4 材料的本構(gòu)模型28-29
• 3.1.5 材料單元類型29
• 3.1.6 接觸問題29-30
• 3.1.7 常用的數(shù)值模擬軟件30
• 3.2 室內(nèi)模型試驗的有限元驗證30-36
• 3.2.1 有限元模型建立30-31
• 3.2.2 數(shù)值模擬與模型試驗結(jié)果對比分析31-36
• 3.3 填芯管樁水平承載性能影響因素分析36-60
• 3.3.1 數(shù)值模型建立36-38
• 3.3.2 填芯及其強度對管樁水平承載性能影響38-51
• 3.3.3 樁身上半部分填芯對水平承載性能影響51-54
• 3.3.4 填芯管樁樁長對水平承載性能影響54-59
• 3.3.5 填芯管樁不同內(nèi)徑對水平承載性能影響59-60
• 3.4 小結(jié)60-62
• 第四章 填芯混凝土管樁水平承載力理論分析62-69
• 4.1 概述62-63
• 4.2 管樁水平承載力理論計算63-65
• 4.2.1 空芯管樁水平承載力理論計算63-64
• 4.2.2 低強度材料填芯管樁承載力理論計算64
• 4.2.3 高強度材料填芯管樁承載力理論計算64-65
• 4.2.4 填芯加固對混凝土管樁影響對比65
• 4.3 理論計算與數(shù)值模擬對比分析65-67
• 4.3.1 空芯管樁理論計算與數(shù)值模擬對比65-66
• 4.3.2 低強度填芯管樁理論計算與數(shù)值模擬對比66-67
• 4.3.3 高強度填芯管樁理論計算與數(shù)值模擬對比67
• 4.4 小結(jié)67-69
• 第五章 總結(jié)與展望69-71
• 5.1 總論69
• 5.2 展望69-71
• 參考文獻71-75
• 攻讀學位期間主要成果75-76
• 致謝76

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本文編號：1084925