本文關(guān)鍵詞：基樁高應(yīng)變動(dòng)測(cè)分析方法及應(yīng)用研究

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【摘要】：樁基礎(chǔ)是我國(guó)工程建設(shè)中最常見(jiàn)的一種基礎(chǔ)形式。由于樁基工程屬于地下或水下高度隱蔽工程,其質(zhì)量受工程地質(zhì)條件、施工工藝等諸多因素影響,相對(duì)難以控制,更加容易存在安全隱患。樁基礎(chǔ)若不慎出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題,修繕與加固的難度不言而喻,后果也不堪設(shè)想。因此,樁基檢測(cè)是樁基工程中一個(gè)必不可少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)�；鶚冻休d力高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法是采用重錘敲擊樁頂施加瞬時(shí)荷載,產(chǎn)生向樁身下部傳播的應(yīng)力波及充盈的樁土位移,以激發(fā)樁周土阻力和樁端阻力的一種動(dòng)力檢測(cè)方法。它不僅能對(duì)基樁樁身結(jié)構(gòu)完整性進(jìn)行檢測(cè),而且還可以判定基樁豎向極限承載力,能夠?qū)φ麄�(gè)樁基工程質(zhì)量作出全面合理的描述。對(duì)高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法的研究一直是樁基檢測(cè)研究的熱點(diǎn),高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法作為一種經(jīng)濟(jì)、高效且相對(duì)可靠的基樁質(zhì)量檢測(cè)技術(shù),雖然已在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛的認(rèn)可與工程應(yīng)用,但是其依舊處于不斷完善和提升階段,尚有很多問(wèn)題有待解決,尤其以灌注樁承載力的激發(fā)標(biāo)準(zhǔn)及動(dòng)阻力的剔除最為棘手,另外,有效消除主觀經(jīng)驗(yàn)參數(shù)造成的基樁承載力結(jié)果的不確定性也是難點(diǎn)。因此,對(duì)高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法開(kāi)展進(jìn)一步的理論研究與實(shí)踐分析的理論意義及工程應(yīng)用價(jià)值極其顯著。研究和解決工程應(yīng)用中出現(xiàn)的問(wèn)題,進(jìn)一步改進(jìn)高應(yīng)變動(dòng)測(cè)技術(shù)以提高檢測(cè)水平及判定的準(zhǔn)確性也刻不容緩。本文以對(duì)高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法理論基礎(chǔ)、模型假定及計(jì)算原理等幾個(gè)方面的分析為鍥入點(diǎn),研究其改進(jìn)方向及工程應(yīng)用問(wèn)題,主要內(nèi)容可分為四部分:第一部分:本部分主要詳細(xì)介紹了高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法的波動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ),闡述了一維波動(dòng)方程的推導(dǎo)及求解過(guò)程,并對(duì)應(yīng)力波在桿件中的傳播規(guī)律及樁周土阻力對(duì)樁身傳播應(yīng)力波的影響等進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹;第二部分:對(duì)高應(yīng)變CASE法的基本假定、計(jì)算原理及基樁承載力確定公式進(jìn)行了深入分析,指出了CASE法在理論假設(shè)上的缺陷及工程應(yīng)用中的局限性;根據(jù)樁周土阻力將使應(yīng)力波在沿樁身傳播時(shí)發(fā)生指數(shù)衰減的規(guī)律,在忽略樁側(cè)、樁尖土動(dòng)阻力作用方式差異的基礎(chǔ)上,考慮樁側(cè)阻尼的影響,對(duì)CASE法承載力公式進(jìn)行改進(jìn),運(yùn)用MATLAB編輯了承載力修正公式,并加以實(shí)例驗(yàn)證,結(jié)果表明其對(duì)灌注摩擦樁CASE法承載力的修正效果顯著,有效降低了動(dòng)靜對(duì)比誤差。第三部分:對(duì)高應(yīng)變曲線擬合法進(jìn)行了詳細(xì)介紹,闡述了擬合法的樁土體系模型、計(jì)算原理、擬合計(jì)算過(guò)程及其在理論和應(yīng)用方面存在的不足;收集整理了數(shù)百個(gè)CASE法、擬合法動(dòng)靜對(duì)比樣本,并進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)對(duì)比與線性回歸性分析,研究探討兩種方法在工程實(shí)踐中的準(zhǔn)確性問(wèn)題。結(jié)果顯示擬合法動(dòng)靜對(duì)比樣本更收斂,離散程度更低,線性相關(guān)性更好,擬合法承載力與靜載極限荷載的整體吻合度更高,總體而言,擬合法要優(yōu)于CASE法。第四部分:采用CASE法和擬合法對(duì)某灌注樁工程實(shí)例進(jìn)行分析,確定基樁承載力,并通過(guò)與靜載試驗(yàn)對(duì)比,探討兩種方法在灌注樁工程中的適用性、可靠性,對(duì)比發(fā)現(xiàn)擬合法的適用性更強(qiáng);另外,在缺乏地區(qū)經(jīng)驗(yàn)情況下,利用曲線擬合法確定了某場(chǎng)地CASE阻尼系數(shù)的取值范圍,為類似工程提供參考;討論了高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法的部分常見(jiàn)問(wèn)題及應(yīng)對(duì)方法,著重分析了擬合樁土參數(shù)對(duì)擬合曲線的影響特征。
【關(guān)鍵詞】：CASE法 樁側(cè)阻尼 曲線擬合法 動(dòng)靜對(duì)比 擬合參數(shù)
【學(xué)位授予單位】：安徽建筑大學(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5-7
• Abstract7-15
• 注釋說(shuō)明清單15-16
• 第一章 引言16-22
• 1.1 研究背景16-17
• 1.2 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3 優(yōu)點(diǎn)與存在的問(wèn)題18-19
• 1.3.1 高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法的優(yōu)點(diǎn)18-19
• 1.3.2 存在的問(wèn)題19
• 1.4 本文的研究意義及目的19-20
• 1.5 本文的研究?jī)?nèi)容及方法20-22
• 1.5.1 本文的主要內(nèi)容20-21
• 1.5.2 本文的方法思路21-22
• 第二章 高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法的理論基礎(chǔ)22-33
• 2.1 一維波動(dòng)方程22-24
• 2.1.1 波動(dòng)方程的推導(dǎo)22-23
• 2.1.2 波動(dòng)方程的通解23-24
• 2.2 下行波和上行波24-26
• 2.3 應(yīng)力波沿桿件傳播的特征26-29
• 2.3.1 應(yīng)力波在自由端和固定端的反射26-27
• 2.3.2 樁身阻抗變化時(shí)的傳播特征27-29
• 2.3.3 樁側(cè)摩阻力的影響29
• 2.4 樁周土阻力對(duì)樁身傳播應(yīng)力波的影響29-31
• 2.5 本章小結(jié)31-33
• 第三章 高應(yīng)變CASE法的研究與工程應(yīng)用33-53
• 3.1 樁土基本模型33-34
• 3.1.1 基樁模型33
• 3.1.2 土的動(dòng)靜力模型33-34
• 3.2 CASE法確定基樁承載力34-37
• 3.3 CASE法的局限性及改進(jìn)37-42
• 3.3.1 CASE法的局限性37-38
• 3.3.2 CASE法的改進(jìn)38-42
• 3.4 工程實(shí)例分析42-52
• 3.4.1 灌注摩擦樁42-49
• 3.4.2 端承樁49-52
• 3.5 本章小結(jié)52-53
• 第四章 曲線擬合法的研究與工程應(yīng)用53-78
• 4.1 基本模型53-59
• 4.1.1 樁身混凝土本構(gòu)模型53-55
• 4.1.2 樁土本構(gòu)模型55-59
• 4.2 基本計(jì)算方案59-61
• 4.3 計(jì)算過(guò)程61-62
• 4.4 曲線擬合法存在的問(wèn)題62-63
• 4.5 動(dòng)靜對(duì)比統(tǒng)計(jì)分析63-67
• 4.5.1 動(dòng)靜對(duì)比的必要性63
• 4.5.2 統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果63-67
• 4.6 工程實(shí)例分析67-77
• 4.6.1. 擬合法與CASE法在灌注樁中的應(yīng)用對(duì)比67-72
• 4.6.2 擬合法確定CASE阻尼系數(shù)72-77
• 4.7 本章小結(jié)77-78
• 第五章 高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法常見(jiàn)問(wèn)題討論78-88
• 5.1 關(guān)于承載力的激發(fā)問(wèn)題78-79
• 5.2 關(guān)于承載力的高估問(wèn)題79
• 5.3 力信號(hào)缺失的承載力估算問(wèn)題79-80
• 5.4 擬合參數(shù)的影響及取值范圍問(wèn)題80-87
• 5.4.1 樁土參數(shù)對(duì)擬合效果的影響80-85
• 5.4.2 擬合參數(shù)的取值范圍85-87
• 5.5 本章小結(jié)87-88
• 第六章 總結(jié)與展望88-90
• 6.1 總結(jié)88-89
• 6.2 展望89-90
• 參考文獻(xiàn)90-93
• 致謝93-94
• 附錄94-107
• 作者簡(jiǎn)介及讀研期間主要科研成果107

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本文編號(hào)：784418