【摘要】：工程樁高頻液壓振動(dòng)沉樁工藝由于具有沉樁效率高、環(huán)保效益好等優(yōu)勢而在巖土工程施工領(lǐng)域得到較廣泛的應(yīng)用。但是,目前國內(nèi)外關(guān)于工程樁高頻液壓振動(dòng)沉樁機(jī)理及工藝的相關(guān)研究尚不完全清晰。因此,本學(xué)位論文依托云南省昆明市昆紡原址改造項(xiàng)目鋼管樁高頻液壓振動(dòng)沉樁工程實(shí)例,通過勘察、室內(nèi)土工試驗(yàn),基于Midas GTS NX的三維動(dòng)力有限元數(shù)值模擬、DPS數(shù)據(jù)處理及GTMS灰色關(guān)聯(lián)度分析等途徑,開展飽和砂土層中鋼管樁高頻液壓振動(dòng)沉樁機(jī)理研究,旨在深入揭示鋼管樁高頻液壓振動(dòng)沉樁機(jī)理,優(yōu)化鋼管樁高頻液壓振動(dòng)沉樁工藝。論文主要研究內(nèi)容為:(1)調(diào)研了高頻液壓振動(dòng)沉樁機(jī)理及工藝,了解高頻液壓振動(dòng)錘沉樁的沉樁試驗(yàn)、理論及數(shù)值模擬;(2)分析研究了鋼管樁高頻液壓振動(dòng)錘的振動(dòng)沉樁機(jī)理;(3)針對(duì)昆紡原址改造項(xiàng)目,開展了相應(yīng)勘察及室內(nèi)土工試驗(yàn);(4)基于大型三維有限元分析軟件Midas GTS NX建立了鋼管樁高頻液壓振動(dòng)沉樁過程的三維動(dòng)力有限元模型,采用動(dòng)力時(shí)程分析法,研究了不同工況時(shí)高頻液壓振動(dòng)作用下鋼管樁的位移場、速度場和加速度場的分布情況;(5)基于三維動(dòng)力有限元數(shù)值模擬,采用正交分析及灰色關(guān)聯(lián)度理論,對(duì)影響鋼管樁高頻振動(dòng)沉樁位移量的激振力、振動(dòng)頻率、土體參數(shù)和鋼管樁樁徑等參數(shù)進(jìn)行了敏感性分析,并對(duì)鋼管樁高頻振動(dòng)沉樁的工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。論文研究結(jié)果表明:(1)在鋼管樁高頻振動(dòng)沉樁過程中,隨著樁貫入(振動(dòng)沉入)土層深度的增加,樁土之間側(cè)摩阻力值隨之增加,導(dǎo)致鋼管樁沉樁位移逐漸減少;(2)鋼管樁高頻液壓振動(dòng)貫入土體過程中會(huì)引起樁周地表土體輕微振動(dòng)。隨著樁入土深度的增加,樁周地表土層豎向擾動(dòng)范圍逐漸增大,但地表土體擾動(dòng)作用隨著距鋼管樁的距離增大而降低;(3)在鋼管樁剛開始貫入土體時(shí),樁貫入端的運(yùn)動(dòng)速度相對(duì)較大,但之后的貫入速度不斷衰減;在鋼管樁高頻液壓振動(dòng)沉樁過程中,鋼管樁貫入端的加速度隨著樁貫入土體深度的增加而減少;(4)鋼管樁高頻液壓振動(dòng)沉樁過程中,樁貫入土體的位移隨激振力的增加而增加,隨振動(dòng)頻率的增加而降低,隨鋼管樁樁徑的增加而降低,隨土層動(dòng)彈性模量的增加而降低;(5)在鋼管樁高頻液壓振動(dòng)沉樁過程中,與鋼管樁貫入土體位移值關(guān)聯(lián)性最好的是高頻振動(dòng)錘所施加的激振力,其次是液壓振動(dòng)錘的振動(dòng)頻率,第三為鋼管樁的樁徑,最后為樁所貫入土體的動(dòng)彈性模量。論文主要?jiǎng)?chuàng)新工作為:(1)基于D-P準(zhǔn)則(Drucker-Prager準(zhǔn)則),設(shè)置樁-土庫倫摩擦接觸界面,采用三維有限元軟件Midas GTS NX,開展了鋼管樁高頻液壓振動(dòng)沉樁過程的三維動(dòng)力有限元數(shù)值模擬;(2)基于三維動(dòng)力有限元數(shù)值模擬,采用正交分析及灰色關(guān)聯(lián)度理論,對(duì)影響鋼管樁高頻振動(dòng)沉樁位移量的激振力、振動(dòng)頻率、土體參數(shù)和鋼管樁樁徑等參數(shù)進(jìn)行了敏感性分析,并對(duì)鋼管樁高頻振動(dòng)沉樁的工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。
【圖文】：

工程案例（c）深圳前海綜合交通樞紐項(xiàng)目（d）遼寧月東油田人工島項(xiàng)目

常見ICE振動(dòng)錘
【學(xué)位授予單位】：云南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU473.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2693652