U型鋼板樁墻抗彎剛度試驗(yàn)研究與數(shù)值分析
發(fā)布時(shí)間:2021-11-20 03:10
鋼板樁是一種鋼板兩側(cè)邊緣帶鎖口的熱軋(或冷彎)型鋼,并通過邊緣鎖口相互咬合連接,形成一道連續(xù)豎直的鋼板樁墻用以擋水或擋土,具有施工效率高、耐久性強(qiáng)、適應(yīng)性好、占地少、可循環(huán)利用等優(yōu)點(diǎn)。作為一種新型柔性支護(hù)結(jié)構(gòu),鋼板樁已經(jīng)廣泛應(yīng)用于基坑支護(hù)、深水圍堰、堤防防滲、搶險(xiǎn)救災(zāi)等實(shí)際工程中。一方面,U型鋼板樁結(jié)構(gòu)的特殊性導(dǎo)致通過鎖口連接而成的樁墻在受彎變形時(shí)抗彎剛度呈現(xiàn)出非線性的變化特點(diǎn);另一方面,鋼板樁鎖口間摩擦特性的復(fù)雜性直接影響鎖口間的剪力傳遞狀態(tài),從而導(dǎo)致樁墻剛度折減效應(yīng)的產(chǎn)生,致使難以確定鋼板樁墻抗彎剛度,給工程設(shè)計(jì)與施工帶來困難。研究鋼板樁墻應(yīng)變、位移等力學(xué)特性,有助于認(rèn)識(shí)鋼板樁墻抗彎剛度的形成機(jī)理,為鋼板樁廣泛應(yīng)用解決技術(shù)難題。目前國內(nèi)外關(guān)于這方面的實(shí)質(zhì)性的研究和分析并不多,為此,本文通過試驗(yàn)和數(shù)值分析對(duì)鋼板樁墻抗彎剛度進(jìn)行了研究,主要研究?jī)?nèi)容如下:1.進(jìn)行摩擦實(shí)驗(yàn),測(cè)定鋼板樁在不同鎖扣條件下(鎖口涂黃油、鎖口不做處理、鎖口填砂、鎖口銹蝕)鎖口的摩擦系數(shù),作為鋼板樁抗彎剛度研究的基本參數(shù)。2.進(jìn)行了U型鋼板樁墻抗彎試驗(yàn),分析鋼板樁墻橫截面正應(yīng)變分布特點(diǎn)、鋼板樁墻鎖口處應(yīng)變的變化規(guī)律...
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
鋼板樁常見的截面形式
圖 1-2 比利時(shí)列日大學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置示意圖學(xué)者 M.P.Byfield 和 R.W. Mawer 認(rèn)為比利時(shí)列日大學(xué)試驗(yàn)結(jié)果不理想,于其試驗(yàn)裝置存在幾點(diǎn)問題:(1)試驗(yàn)裝置在長(zhǎng)度和厚度方面都比實(shí)際很多,導(dǎo)致鎖口間相對(duì)滑移小,不利于摩擦力發(fā)揮,從而不利于樁墻抗;(2)試驗(yàn)采用跨中集中加載模式,這與現(xiàn)實(shí)情況不符合;(3)試驗(yàn)沒鋼板樁墻抗彎剛度的影響,因?yàn)閷?shí)際現(xiàn)場(chǎng)會(huì)在樁頂加上冠梁,其可以限滑移;(4)試驗(yàn)中沒有考慮樁土之間摩擦的影響;(5)試驗(yàn)沒有評(píng)估鎖鋼板樁墻抗彎剛度的影響。上述問題,M.P.Byfield 和 R.W.Mawer 對(duì) U 型鋼板樁墻進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)采用 1/8 鋁制縮尺鋼板樁,具體截面尺寸見圖 1-3。試驗(yàn)采通過多組分配梁把點(diǎn)荷載逐級(jí)傳遞,最終使點(diǎn)荷載以三角形荷載分布在加載裝置見圖 1-4。
a)國外試驗(yàn)鋼板樁鎖口相對(duì)位置 b)實(shí)際鋼板樁鎖口相對(duì)位置圖 1-8 鋼板樁鎖口相對(duì)位置示意圖內(nèi)試驗(yàn):薛振群學(xué)者在 1992 年進(jìn)行的盧森堡 ARBEDPu32 型鋼板樁鋼板樁進(jìn)行,并對(duì)不同鎖口聯(lián)結(jié)度進(jìn)行試驗(yàn)對(duì)比分析。實(shí)際工程中一片片單獨(dú)的鋼板樁兩側(cè)邊緣鎖口不斷拼接而成,每片鋼板樁兩側(cè)進(jìn)行約束,形成側(cè)向約束,并且是貫徹樁長(zhǎng)整個(gè)長(zhǎng)度,而該試驗(yàn)為的約束,在各樁間加焊少量橫向聯(lián)系鋼板,如下圖 1-9,這與實(shí)際不少量約束,約束作用比實(shí)際工程弱,而且容易導(dǎo)致在加載過程中發(fā)墻受力變形不平衡,同時(shí)上下鋼板樁布置不對(duì)稱,造成剛度不對(duì)稱橫向聯(lián)系鋼板
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]拉森鋼板樁在堤防護(hù)岸沉樁中的施工難點(diǎn)與對(duì)策[J]. 洪東亮. 建筑技術(shù)開發(fā). 2017(21)
[2]U型鋼板樁鎖口抗彎剛度折減效應(yīng)研究[J]. 劉震宇. 中國水運(yùn)(下半月). 2016(03)
[3]鋼板樁圍堰設(shè)計(jì)的土壓力計(jì)算方法探討[J]. 湯勁松,熊保林. 巖土工程學(xué)報(bào). 2014(S2)
[4]基于MIDAS的鋼板樁支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移數(shù)值模擬分析[J]. 陳平,張凡. 華南地震. 2014(S1)
[5]鋼板樁圍堰在不同施工工序下的變形及內(nèi)力特性研究[J]. 潘泓,王加利,曹洪,駱冠勇. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2013(11)
[6]格型鋼板樁結(jié)構(gòu)有限元數(shù)值分析[J]. 王元戰(zhàn),焉振,王禹遲. 巖土力學(xué). 2013(04)
[7]鋼板樁擋墻主動(dòng)土壓力分布的形狀效應(yīng)[J]. 劉芳,張國慶,蔣明鏡,熊巨華,中山裕章. 巖土力學(xué). 2012(S1)
[8]鋼板樁的生產(chǎn)工藝及應(yīng)用[J]. 吳民淵,張潔,程振興. 包鋼科技. 2012(02)
[9]雙排鋼板樁在深基坑中的運(yùn)用[J]. 張作鵬. 山西建筑. 2010(18)
[10]鋼板樁在泵站基坑支護(hù)中的應(yīng)用[J]. 孫愚男. 沿海企業(yè)與科技. 2010(02)
碩士論文
[1]基于鎖口摩擦的鋼板樁基坑支護(hù)數(shù)值模擬分析[D]. 魏仁明.安徽工業(yè)大學(xué) 2016
本文編號(hào):3506446
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
鋼板樁常見的截面形式
圖 1-2 比利時(shí)列日大學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置示意圖學(xué)者 M.P.Byfield 和 R.W. Mawer 認(rèn)為比利時(shí)列日大學(xué)試驗(yàn)結(jié)果不理想,于其試驗(yàn)裝置存在幾點(diǎn)問題:(1)試驗(yàn)裝置在長(zhǎng)度和厚度方面都比實(shí)際很多,導(dǎo)致鎖口間相對(duì)滑移小,不利于摩擦力發(fā)揮,從而不利于樁墻抗;(2)試驗(yàn)采用跨中集中加載模式,這與現(xiàn)實(shí)情況不符合;(3)試驗(yàn)沒鋼板樁墻抗彎剛度的影響,因?yàn)閷?shí)際現(xiàn)場(chǎng)會(huì)在樁頂加上冠梁,其可以限滑移;(4)試驗(yàn)中沒有考慮樁土之間摩擦的影響;(5)試驗(yàn)沒有評(píng)估鎖鋼板樁墻抗彎剛度的影響。上述問題,M.P.Byfield 和 R.W.Mawer 對(duì) U 型鋼板樁墻進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)采用 1/8 鋁制縮尺鋼板樁,具體截面尺寸見圖 1-3。試驗(yàn)采通過多組分配梁把點(diǎn)荷載逐級(jí)傳遞,最終使點(diǎn)荷載以三角形荷載分布在加載裝置見圖 1-4。
a)國外試驗(yàn)鋼板樁鎖口相對(duì)位置 b)實(shí)際鋼板樁鎖口相對(duì)位置圖 1-8 鋼板樁鎖口相對(duì)位置示意圖內(nèi)試驗(yàn):薛振群學(xué)者在 1992 年進(jìn)行的盧森堡 ARBEDPu32 型鋼板樁鋼板樁進(jìn)行,并對(duì)不同鎖口聯(lián)結(jié)度進(jìn)行試驗(yàn)對(duì)比分析。實(shí)際工程中一片片單獨(dú)的鋼板樁兩側(cè)邊緣鎖口不斷拼接而成,每片鋼板樁兩側(cè)進(jìn)行約束,形成側(cè)向約束,并且是貫徹樁長(zhǎng)整個(gè)長(zhǎng)度,而該試驗(yàn)為的約束,在各樁間加焊少量橫向聯(lián)系鋼板,如下圖 1-9,這與實(shí)際不少量約束,約束作用比實(shí)際工程弱,而且容易導(dǎo)致在加載過程中發(fā)墻受力變形不平衡,同時(shí)上下鋼板樁布置不對(duì)稱,造成剛度不對(duì)稱橫向聯(lián)系鋼板
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]拉森鋼板樁在堤防護(hù)岸沉樁中的施工難點(diǎn)與對(duì)策[J]. 洪東亮. 建筑技術(shù)開發(fā). 2017(21)
[2]U型鋼板樁鎖口抗彎剛度折減效應(yīng)研究[J]. 劉震宇. 中國水運(yùn)(下半月). 2016(03)
[3]鋼板樁圍堰設(shè)計(jì)的土壓力計(jì)算方法探討[J]. 湯勁松,熊保林. 巖土工程學(xué)報(bào). 2014(S2)
[4]基于MIDAS的鋼板樁支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移數(shù)值模擬分析[J]. 陳平,張凡. 華南地震. 2014(S1)
[5]鋼板樁圍堰在不同施工工序下的變形及內(nèi)力特性研究[J]. 潘泓,王加利,曹洪,駱冠勇. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2013(11)
[6]格型鋼板樁結(jié)構(gòu)有限元數(shù)值分析[J]. 王元戰(zhàn),焉振,王禹遲. 巖土力學(xué). 2013(04)
[7]鋼板樁擋墻主動(dòng)土壓力分布的形狀效應(yīng)[J]. 劉芳,張國慶,蔣明鏡,熊巨華,中山裕章. 巖土力學(xué). 2012(S1)
[8]鋼板樁的生產(chǎn)工藝及應(yīng)用[J]. 吳民淵,張潔,程振興. 包鋼科技. 2012(02)
[9]雙排鋼板樁在深基坑中的運(yùn)用[J]. 張作鵬. 山西建筑. 2010(18)
[10]鋼板樁在泵站基坑支護(hù)中的應(yīng)用[J]. 孫愚男. 沿海企業(yè)與科技. 2010(02)
碩士論文
[1]基于鎖口摩擦的鋼板樁基坑支護(hù)數(shù)值模擬分析[D]. 魏仁明.安徽工業(yè)大學(xué) 2016
本文編號(hào):3506446
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