發(fā)布時(shí)間：2017-05-12 08:15

  本文關(guān)鍵詞：土層開(kāi)挖對(duì)混凝土填芯管樁支護(hù)結(jié)構(gòu)性能影響研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：預(yù)應(yīng)力混凝土管樁具有樁身質(zhì)量穩(wěn)定、造價(jià)低廉、施工速度快、樁身強(qiáng)度高、生產(chǎn)供應(yīng)有保障等優(yōu)點(diǎn),逐漸被用于基坑支護(hù)工程,并在部分地區(qū)的基坑支護(hù)工程中取得成功。相對(duì)于灌注樁,預(yù)制混凝土管樁的有效截面面積偏小,其抗剪承載力較低,容易產(chǎn)生整體剪切破壞。為了解決管樁抗剪能力較低的工程問(wèn)題,對(duì)管樁進(jìn)行填芯加固,并對(duì)土層開(kāi)挖情形下的混凝土填芯管樁承載性能進(jìn)行探討分析。通過(guò)室內(nèi)模型試驗(yàn),對(duì)空芯管樁和填芯管樁在土層開(kāi)挖情形下的工作性狀進(jìn)行了對(duì)比研究,探討了填芯對(duì)支護(hù)管樁性能的影響,得出了對(duì)支護(hù)管樁進(jìn)行填芯,可以有效減小樁身位移,但填芯強(qiáng)度不同對(duì)水平位移影響較小。在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,利用FLAC3D數(shù)值模擬軟件分別從填芯強(qiáng)度、管樁內(nèi)徑、堆載載荷大小及開(kāi)挖方式的等方面對(duì)填芯管樁支護(hù)結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行了模擬分析。結(jié)果表明:(1)對(duì)管樁進(jìn)行填芯可以有效減小其樁身水平位移,但填芯強(qiáng)度對(duì)位移影響較小;(2)當(dāng)管樁內(nèi)外徑之比小于1/2時(shí),不同填芯強(qiáng)度的管樁樁身彎矩相差較小,當(dāng)管樁內(nèi)外徑之比大于1/2時(shí),高強(qiáng)度填芯管樁的樁身彎矩小于低強(qiáng)度填芯管樁;(3)當(dāng)堆載載荷較大時(shí),填芯管樁在樁頂處水平位移較空芯樁的減小幅度可達(dá)40%左右,樁身最大彎矩較空芯樁的減小幅度可達(dá)30%左右;(4)在對(duì)管樁進(jìn)行填芯后再采用分層開(kāi)挖的方式開(kāi)挖,支護(hù)樁的樁身水平位移和樁身最大彎矩將會(huì)得到最好的控制。最后,通過(guò)對(duì)管樁在施工及基坑開(kāi)挖過(guò)程中工作性狀的分析,基于摩爾-庫(kù)倫屈服準(zhǔn)則,結(jié)合圓孔擴(kuò)張理論,考慮了擠土效應(yīng)和土拱效應(yīng),提出了懸臂式填芯管樁支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算方法,并通過(guò)算例分析驗(yàn)證了該計(jì)算方法的可靠性,為填芯管樁支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：土層開(kāi)挖 混凝土填芯管樁 支護(hù)結(jié)構(gòu) 水平位移 彎矩
【學(xué)位授予單位】：湖南工業(yè)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
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 混凝土管樁簡(jiǎn)介9-10
• 1.1.1 國(guó)內(nèi)外混凝土管樁發(fā)展歷史9
• 1.1.2 預(yù)應(yīng)力混凝土管樁簡(jiǎn)介9-10
• 1.2 混凝土管樁水平承載研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 混凝土管樁的抗彎研究方面10-11
• 1.2.2 混凝土管樁的抗剪研究方面11-13
• 1.3 基坑工程中混凝土管樁的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3.1 管樁在基坑工程中的應(yīng)用方面13-15
• 1.3.2 混凝土填芯管樁的研究方面15
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容及意義15-17
• 1.4.1 本文研究的主要內(nèi)容15-16
• 1.4.2 本文研究的意義16-17
• 第二章 土層開(kāi)挖對(duì)管樁支護(hù)結(jié)構(gòu)性能影響試驗(yàn)研究17-27
• 2.1 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)17-20
• 2.1.1 試驗(yàn)樁設(shè)計(jì)17
• 2.1.2 測(cè)試元件布置17-18
• 2.1.3 試驗(yàn)坑及支護(hù)樁布置18-19
• 2.1.4 堆載開(kāi)挖及加載方案19-20
• 2.2 試驗(yàn)步驟20-23
• 2.3 試驗(yàn)結(jié)果分析23-26
• 2.3.1 樁頂水平位移分析23-24
• 2.3.2 樁身彎矩分析24-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第三章 土層開(kāi)挖對(duì)混凝土填芯管樁性能影響數(shù)值分析27-52
• 3.1 數(shù)值分析方法概述27-28
• 3.1.1 數(shù)值分析方法簡(jiǎn)介27-28
• 3.1.2 數(shù)值分析方法在巖土工程的地位28
• 3.2 FLAC3D軟件簡(jiǎn)介28-30
• 3.3 參數(shù)選取及數(shù)值模型建立30-42
• 3.3.1 本構(gòu)模型及參數(shù)選取30-33
• 3.3.2 數(shù)值計(jì)算模型的建立33-34
• 3.3.3 模型驗(yàn)證34-42
• 3.4 土層開(kāi)挖對(duì)填芯管樁承載性能影響因素分析42-51
• 3.4.1 填芯材料強(qiáng)度影響分析42-46
• 3.4.2 管樁內(nèi)徑大小影響分析46-48
• 3.4.3 堆載荷重影響分析48-49
• 3.4.4 一次性開(kāi)挖和分層開(kāi)挖影響分析49-51
• 3.5 本章小結(jié)51-52
• 第四章 管樁支護(hù)結(jié)構(gòu)受力特征分析52-63
• 4.1 概述52
• 4.2 管樁施工引起的擠土效應(yīng)分析52-55
• 4.2.1 靜壓管樁引起極限擴(kuò)孔壓力計(jì)算52-54
• 4.2.2 樁側(cè)土中超孔隙水壓力消散規(guī)律計(jì)算54-55
• 4.3 管樁支護(hù)結(jié)構(gòu)懸臂段受力分析55-57
• 4.4 管樁支護(hù)結(jié)構(gòu)嵌固段受力分析57-61
• 4.4.1 擠土效應(yīng)引起的土壓力57-59
• 4.4.2 土體彈性形變壓力59
• 4.4.3 嵌固段撓度求解59-61
• 4.5 算例分析61-62
• 4.6 本章小結(jié)62-63
• 第五章 結(jié)論與展望63-65
• 5.1 結(jié)論63-64
• 5.2 展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 攻讀學(xué)位期間主要的研究成果69-70
• 致謝70

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