本文關(guān)鍵詞： 高噴組合插芯樁 模型試驗 組合優(yōu)化 承載性能 荷載傳遞　出處：《河南理工大學》2014年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：高噴插芯組合樁(簡稱JPP樁)是由高壓旋噴樁和預應(yīng)力混凝土芯樁組合而成的一種新型組合樁,實際工程中有多種組合形式,但采用哪種組合形式最優(yōu)始終是困擾設(shè)計者的一個難題。為了研究不同組合形式下的JPP樁承載特性,本文通過室內(nèi)模型試驗、數(shù)值分析及理論推導等手段對樁組合優(yōu)化及承載機理進行了研究,得到如下結(jié)論:(1)利用現(xiàn)有設(shè)備自主研發(fā)了樁基模型試驗加載系統(tǒng),對已有的加載系統(tǒng)、測量系統(tǒng)進行了升級改造,滿足了樁基模型試驗的要求。(2)開展了4種不同組合形式JPP樁豎向載荷試驗研究,對豎向承載力進行了系統(tǒng)分析,掌握了4種組合樁豎向荷載傳遞規(guī)律,得出了樁的最優(yōu)組合形式。研究結(jié)果表明在樁4種組合形式中,分段組合Ⅱ的JPP樁可以提供最大承載力,可見水泥土與芯樁的不同組合形式對樁承載力有較大影響。水泥土分段后,形成類似于葫蘆狀的表面,增大了樁與樁周土的粗糙度,并且每段水泥土端部能提供一定的端阻力,承載力提高明顯。組合段的位置對承載力也有較大影響,水泥土與芯樁下部組合側(cè)摩阻力增加明顯,下組合樁JPP樁承載力表現(xiàn)出比分段組合Ⅰ的JPP樁承載力大的特點,可見組合段宜設(shè)計在樁下部。(3)開展了4種不同組合形式JPP樁的水平承載力試驗研究,對水平承載特性進行了對比分析,掌握了4種組合JPP樁水平荷載傳遞規(guī)律。研究結(jié)果表明在樁4種組合形式中,分段組合Ⅱ的JPP樁可以提供最大水平承載力。上組合與分段組合I相近,下組合JPP樁的水平承載能力最低,表明分段組合呈現(xiàn)出整體承受水平荷載的能力比較強的特點。這是因為分段組合結(jié)合了芯樁抗彎強度高以及水泥土分段加固樁周土特性,形成一個類似直徑為葫蘆型的樁體承擔水平荷載,增強抗水平承載能力整體性,因此在水平承載力上提升較大,顯著提高了JPP樁的抗彎能力。通過試驗發(fā)現(xiàn)JPP樁的最大彎矩出現(xiàn)在距離樁頂以下0.3~0.4樁長處,該部位相對薄弱易發(fā)生破壞,所以在此范圍內(nèi)樁周土應(yīng)進行水泥土加固并提高芯樁在此范圍內(nèi)的抗彎能力。(4)利用ANSYS有限元軟件對影響樁承載性能的主要因素進行了數(shù)值分析,研究結(jié)果表明,不同組合形式對JPP樁承載性能影響較大,在樁身范圍同一土層內(nèi),分段越多,組合段位置越靠樁身下部,承載力越高�？梢�,在實際工程實踐中,宜在好的土層內(nèi),盡可能多的分段高壓旋噴,并宜在樁身下部旋噴。(5)工程設(shè)計中樁宜采用3段以上的分段組合形式,并宜放在芯樁的中下部,根據(jù)土層性質(zhì)分段高壓旋噴水泥土,從而達到節(jié)約造價、提高承載力的目的。研究成果對指導工程實踐具有一定的理論參考價值。
[Abstract]:High Spray-inserted Core pile (JPP pile) is a new type of composite pile which is composed of high pressure rotary grouting pile and prestressed concrete core pile. There are many kinds of combination forms in practical engineering. In order to study the bearing characteristics of JPP piles in different combination forms, the indoor model tests are carried out. Numerical analysis and theoretical derivation are used to study the pile combination optimization and bearing mechanism. The conclusion is as follows: 1) the existing pile-foundation model test loading system has been developed by using existing equipment, and the existing loading system has been developed. The measurement system was upgraded to meet the requirements of pile foundation model test. (2) the vertical load test of four different combinations of JPP piles was carried out, and the vertical bearing capacity was systematically analyzed. Four kinds of vertical load transfer law of composite pile are mastered and the optimal combination form of pile is obtained. The results show that the JPP pile of piecewise combination 鈪，

本文編號：1482685