工字形群樁豎向承載特性研究
發(fā)布時間:2022-08-23 12:18
目前,為了滿足高層建筑、高塔、大型橋梁等工程承載需求,樁基礎成為當今土木工程建設中應用范圍最廣的基礎形式之一;诰G色環(huán)保的理念,新型樁的開發(fā)已成為樁基工程研究的一種重要思想。工字形樁是一種新型異形樁,具有生產工藝簡單、經濟效益好、承載力高、良好的可推廣性等優(yōu)點。目前對于工字形樁的相關理論和試驗研究較為欠缺,尤其是未考慮上部荷載對工字形群樁相互作用的影響,與當前工程應用需求有一定差距;诖,本文通過工字形群樁的室內模型試驗,并結合ABAQUS有限元軟件進行分析,探討了工字形群樁基礎在豎向荷載作用下的承載力及荷載傳遞規(guī)律等,并提出了相關工程建議。主要研究內容及成果如下:(1)通過工字形群樁的室內模型試驗,得出了承臺頂部荷載沉降曲線,中心樁、短邊邊樁和角樁的軸力曲線,并根據軸力推導出各樁的側摩阻力。結果表明:工字形群樁的荷載沉降曲線為陡降型;各樁樁頂荷載分擔量為:角樁>短邊邊樁>中心樁;角樁摩阻力發(fā)揮最為充分。(2)通過ABAQUS有限元軟件對室內模型進行數值模擬,并與試驗結果進行對比,驗證了模型建立的可靠性。通過對各樁的樁頂軸力及樁側阻力進行分析,發(fā)現長邊邊樁和短邊邊樁受力...
【文章頁數】:81 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 國內外研究現狀
1.2.1 異形樁研究現狀
1.2.2 工字形樁簡介及研究現狀
1.2.3 群樁豎向承載特性研究現狀
1.3 本文的研究內容和技術路線圖
1.3.1 本文的研究內容
1.3.2 本文技術路線圖
第二章 豎向荷載下群樁基礎計算理論
2.1 群樁極限承載力計算理論
2.1.1 群樁的破壞模式
2.1.2 承臺效應系數法
2.1.3 極限平衡理論計算法
2.1.4 經驗計算法
2.2 群樁的沉降計算理論
2.2.1 等代墩基法
2.2.2 等效作用分層總和法
2.2.3 彈性理論法
第三章 豎向荷載下工字形群樁室內模型試驗
3.1 模型試驗簡介
3.2 室內模型試驗
3.2.1 試驗模型
3.2.2 試驗過程及加載方式
3.3 試驗結果分析
3.3.1 荷載沉降曲線
3.3.2 樁身軸力分布
3.3.3 樁側阻力分布
3.4 本章小結
第四章 工字形群樁有限元研究
4.1 引言
4.2 ABAQUS在巖土工程中的應用
4.3 樁土本構模型
4.3.1 樁體本構模型
4.3.2 土體本構模型
4.4 有限元模型
4.4.1 ABAQUS模擬靜載試驗基本假定
4.4.2 模型參數與接觸定義
4.4.3 網格劃分
4.4.4 荷載及邊界條件
4.4.5 初始位移場消除
4.5 有限元結果分析
4.5.1 荷載沉降曲線擬合
4.5.2 樁身軸力分布
4.5.3 樁側阻力分布
4.5.4 樁間土荷載分擔規(guī)律
4.5.5 樁土位移云圖
4.6 本章小結
第五章 工字形群樁豎向承載特性有限元研究
5.1 工字形單樁豎向承載特性分析
5.1.1 開封市典型地質資料
5.1.2 模型參數
5.1.3 工字形單樁豎向承載特性分析
5.1.4 工字形單樁豎向承載力計算公式
5.2 群樁承載特性的影響因素分析
5.2.1 樁數對群樁豎向承載特性的影響
5.2.2 樁間距對群樁豎向承載特性的影響
5.2.3 承臺厚度對群樁豎向承載特性的影響
5.3 工字形群樁豎向承載力計算公式
5.4 本章小結
第六章 結論與展望
6.1 結論
6.2 進一步的研究與展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文目錄
本文編號:3677750
【文章頁數】:81 頁
【學位級別】:碩士
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摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 國內外研究現狀
1.2.1 異形樁研究現狀
1.2.2 工字形樁簡介及研究現狀
1.2.3 群樁豎向承載特性研究現狀
1.3 本文的研究內容和技術路線圖
1.3.1 本文的研究內容
1.3.2 本文技術路線圖
第二章 豎向荷載下群樁基礎計算理論
2.1 群樁極限承載力計算理論
2.1.1 群樁的破壞模式
2.1.2 承臺效應系數法
2.1.3 極限平衡理論計算法
2.1.4 經驗計算法
2.2 群樁的沉降計算理論
2.2.1 等代墩基法
2.2.2 等效作用分層總和法
2.2.3 彈性理論法
第三章 豎向荷載下工字形群樁室內模型試驗
3.1 模型試驗簡介
3.2 室內模型試驗
3.2.1 試驗模型
3.2.2 試驗過程及加載方式
3.3 試驗結果分析
3.3.1 荷載沉降曲線
3.3.2 樁身軸力分布
3.3.3 樁側阻力分布
3.4 本章小結
第四章 工字形群樁有限元研究
4.1 引言
4.2 ABAQUS在巖土工程中的應用
4.3 樁土本構模型
4.3.1 樁體本構模型
4.3.2 土體本構模型
4.4 有限元模型
4.4.1 ABAQUS模擬靜載試驗基本假定
4.4.2 模型參數與接觸定義
4.4.3 網格劃分
4.4.4 荷載及邊界條件
4.4.5 初始位移場消除
4.5 有限元結果分析
4.5.1 荷載沉降曲線擬合
4.5.2 樁身軸力分布
4.5.3 樁側阻力分布
4.5.4 樁間土荷載分擔規(guī)律
4.5.5 樁土位移云圖
4.6 本章小結
第五章 工字形群樁豎向承載特性有限元研究
5.1 工字形單樁豎向承載特性分析
5.1.1 開封市典型地質資料
5.1.2 模型參數
5.1.3 工字形單樁豎向承載特性分析
5.1.4 工字形單樁豎向承載力計算公式
5.2 群樁承載特性的影響因素分析
5.2.1 樁數對群樁豎向承載特性的影響
5.2.2 樁間距對群樁豎向承載特性的影響
5.2.3 承臺厚度對群樁豎向承載特性的影響
5.3 工字形群樁豎向承載力計算公式
5.4 本章小結
第六章 結論與展望
6.1 結論
6.2 進一步的研究與展望
參考文獻
致謝
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