大直徑超長(zhǎng)樁荷載試驗(yàn)數(shù)值模擬分析
本文關(guān)鍵詞:大直徑超長(zhǎng)樁荷載試驗(yàn)數(shù)值模擬分析,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:現(xiàn)場(chǎng)荷載試驗(yàn)是確定基樁承載力最直接、最可靠的方法,但是對(duì)于大直徑超長(zhǎng)樁來(lái)說(shuō),荷載試驗(yàn)費(fèi)時(shí)、費(fèi)力且成本很高,因此本文探討用數(shù)值模擬的方法,模擬樁的荷載試驗(yàn)過(guò)程,證明了數(shù)值模擬對(duì)確定基樁承載力的必要性。本文首先采用數(shù)值模擬的方法對(duì)影響樁基承載機(jī)理的有關(guān)因素進(jìn)行了分析,而后對(duì)荷載試驗(yàn)進(jìn)行模擬分析,主要完成以下工作:(1)通過(guò)對(duì)已有研究資料的整理分析,主要從以下兩個(gè)方面闡述了單樁的受力性狀。一方面闡述了單樁在豎向荷載作用下的荷載傳遞規(guī)律,單樁的承載力主要由樁側(cè)阻力和樁端阻力兩部分組成,分別對(duì)樁側(cè)阻力、樁端阻力的發(fā)揮性狀以及影響其發(fā)揮性狀的主要因素進(jìn)行了分析。另一方面闡述了在水平荷載作用下,樁基的水平承載性狀以及影響水平承載特性的主要因素。(2)采用有限元軟件,分析了在豎向荷載的作用下、均質(zhì)土體中,不同因素(樁長(zhǎng)、樁徑、土體彈性模量、內(nèi)摩擦角以及粘聚力)的變化對(duì)單樁承載性狀的影響。(3)通過(guò)對(duì)單樁軸力、樁側(cè)摩阻力以及樁端阻力的相關(guān)分析,明確了樁側(cè)摩阻力、樁端阻力的發(fā)揮性狀以及對(duì)樁基承載力的影響。(4)通過(guò)工程實(shí)例,將理論計(jì)算(荷載傳遞法、剪切位移法、路橋簡(jiǎn)化計(jì)算)、數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較,討論了各種計(jì)算方法的優(yōu)缺點(diǎn)以及數(shù)值模擬分析大直徑超長(zhǎng)樁荷載試驗(yàn)的工程價(jià)值。(5)采用有限元軟件,通過(guò)對(duì)水平荷載作用下、均質(zhì)土體中,單樁的荷載位移梯度曲線以及水平位移分布曲線的分析,明確了大直徑超長(zhǎng)樁的水平受荷特征。
【關(guān)鍵詞】:大直徑 超長(zhǎng)樁 豎向承載特性 水平承載特性 荷載試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】:蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TU473.1
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-10
- 1 緒論10-15
- 1.1 引言10-11
- 1.2 單樁承載特性國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
- 1.3 大直徑超長(zhǎng)樁的定義13-14
- 1.4 研究目的及研究意義14
- 1.5 本文研究?jī)?nèi)容14-15
- 2 大直徑超長(zhǎng)單樁承載機(jī)理分析15-30
- 2.1 單樁豎向荷載傳遞機(jī)理15-19
- 2.1.1 單樁豎向荷載傳遞機(jī)理15-16
- 2.1.2 單樁豎向荷載傳遞16-18
- 2.1.3 單樁的破壞模式18-19
- 2.2 單樁樁土側(cè)阻力分析19-22
- 2.2.1 樁土側(cè)阻力的特點(diǎn)19-20
- 2.2.2 樁側(cè)阻力的計(jì)算20
- 2.2.3 影響樁側(cè)阻力的發(fā)揮因素20-22
- 2.3 單樁樁端阻力分析22-27
- 2.3.1 樁端阻力的計(jì)算22-23
- 2.3.2 影響樁端阻力的主要因素23-24
- 2.3.3 端阻力的深度效應(yīng)24-27
- 2.4 單樁水平承載特性分析27-29
- 2.4.1 水平荷載下單樁荷載位移曲線27-28
- 2.4.2 影響樁體水平受力性狀的因素28-29
- 2.5 本章小結(jié)29-30
- 3 大直徑超長(zhǎng)單樁豎向承載特性有限元分析30-48
- 3.1 引言30
- 3.2 本構(gòu)模型的選取30-31
- 3.2.1 土體本構(gòu)模型30
- 3.2.2 樁身材料本構(gòu)模型30
- 3.2.3 樁土相互作用分析30-31
- 3.3 有限元模型及計(jì)算參數(shù)31-33
- 3.3.1 計(jì)算參數(shù)31
- 3.3.2 有限元模型網(wǎng)格劃分及初始地應(yīng)力平衡31-33
- 3.4 單樁豎向承載性能分析33-35
- 3.4.1 荷載—沉降曲線33
- 3.4.2 樁側(cè)摩阻力分布曲線33-34
- 3.4.3 樁身軸力分布曲線34
- 3.4.4 樁身壓縮量分析34-35
- 3.5 單樁荷載—沉降曲線特征35-40
- 3.5.1 荷載—沉降曲線與樁長(zhǎng)的關(guān)系35-36
- 3.5.2 荷載—沉降曲線與樁徑的關(guān)系36-38
- 3.5.3 荷載—沉降曲線與土體彈性模量的關(guān)系38
- 3.5.4 荷載—沉降曲線與內(nèi)摩擦角的關(guān)系38-39
- 3.5.5 荷載—沉降曲線與粘聚力的關(guān)系39-40
- 3.6 單樁樁側(cè)摩阻力承載性狀40-42
- 3.6.1 樁側(cè)摩阻力的分布40-41
- 3.6.2 樁側(cè)摩阻力與樁底阻力的關(guān)系41-42
- 3.7 單樁樁頂沉降與樁底沉降的關(guān)系42
- 3.8 單樁樁身軸力分布曲線42-44
- 3.9 超長(zhǎng)樁荷載發(fā)揮效應(yīng)44-45
- 3.10 單樁的有效樁長(zhǎng)45-46
- 3.10.1 有效樁長(zhǎng)的研究方法45
- 3.10.2 單樁的有效樁長(zhǎng)45-46
- 3.11 本章小結(jié)46-48
- 4 工程實(shí)例48-64
- 4.1 單樁基礎(chǔ)理論計(jì)算48-52
- 4.1.1 路橋樁基簡(jiǎn)化計(jì)算48
- 4.1.2 剪切位移法48-49
- 4.1.3 荷載傳遞法49-52
- 4.2 工程實(shí)例一52-58
- 4.2.1 工程背景52
- 4.2.2 現(xiàn)場(chǎng)荷載試驗(yàn)52
- 4.2.3 單樁基礎(chǔ)理論計(jì)算52-57
- 4.2.4 數(shù)值模擬分析57-58
- 4.3 工程實(shí)例二58-62
- 4.3.1 工程背景58
- 4.3.2 現(xiàn)場(chǎng)荷載試驗(yàn)58-59
- 4.3.3 單樁基礎(chǔ)理論計(jì)算59-62
- 4.3.4 數(shù)值模擬分析62
- 4.4 工程實(shí)例對(duì)比分析62-63
- 4.5 本章小結(jié)63-64
- 5 單樁水平承載特性分析64-71
- 5.1 引言64
- 5.2 計(jì)算參數(shù)與有限元模型64-65
- 5.2.1 計(jì)算參數(shù)64
- 5.2.2 有限元模型64-65
- 5.3 單樁水平承載性能數(shù)值模擬分析65-69
- 5.3.1 水平荷載—位移曲線65-67
- 5.3.2 水平荷載—位移梯度曲線67
- 5.3.3 樁身水平位移分布67-68
- 5.3.4 樁身彎矩68-69
- 5.4 大直徑超長(zhǎng)單樁水平承載性狀分析69-70
- 5.5 本章小結(jié)70-71
- 6 結(jié)論與展望71-73
- 6.1 結(jié)論71-72
- 6.2 展望72-73
- 致謝73-74
- 參考文獻(xiàn)74-77
- 攻讀學(xué)位期間的研究成果77
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:大直徑超長(zhǎng)樁荷載試驗(yàn)數(shù)值模擬分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):340085
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