抗拔樁承載破壞機理及樁-土漸進性演化規(guī)律研究
發(fā)布時間:2021-05-10 11:29
近年來,地下空間開發(fā)逐漸成為緩解城市擁堵的重要途徑之一。然而,對于地下水位較高、土體滲透系數(shù)大的地區(qū),地下水的浮力作用于地下建筑物,增大了結(jié)構(gòu)失穩(wěn)風險。選擇有效的工程控制方法,保證地下結(jié)構(gòu)物穩(wěn)定尤為重要?拱螛兑揽繕渡韨(cè)摩阻力(等截面抗拔樁)和擴大頭抗力(擴底抗拔樁)共同抵抗上拔荷載,目前已成為地下結(jié)構(gòu)抗浮的重要措施。然而,我國抗拔樁設(shè)計起步晚、經(jīng)驗少,在承載過程中的樁頂變形響應、群樁協(xié)同工作效應、群樁優(yōu)化布設(shè)等方面都有待深入研究。本文基于室內(nèi)模型試驗與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,重點研究荷載作用下抗拔樁的破壞特征及樁土漸進性演化規(guī)律。設(shè)計抗拔樁極限破壞室內(nèi)模型試驗,分析樁長、樁土界面特征、土壓力對抗拔樁承載性能的影響,研究群樁受力規(guī)律與協(xié)同變形特征,結(jié)合理論分析得到抗拔樁承載破壞機理。室內(nèi)模型試驗結(jié)果表明,在一定范圍內(nèi),增加樁長、提高樁側(cè)表面摩擦系數(shù)和樁側(cè)土壓力提高抗拔樁的極限承載力。對比分析中心樁、邊樁、角樁的變形差異得出,中心樁最先達到極限破壞狀態(tài);贔LAC3D軟件,利用數(shù)值模擬技術(shù)驗證試驗結(jié)果并進行對比分析。建立抗拔群樁計算模型,分析基坑開挖和樁基上拔過程中樁-土漸進性破壞演化規(guī)...
【文章來源】:石家莊鐵道大學河北省
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 抗拔樁理論分析研究現(xiàn)狀
1.2.2 抗拔樁試驗研究現(xiàn)狀
1.2.3 抗拔樁數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
1.3 本文的研究內(nèi)容及技術(shù)路線
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 研究方法及技術(shù)路線
第二章 抗拔樁承載機理與極限承載力理論研究
2.1 長徑比對抗拔單樁承載破壞的影響
2.1.1 等截面樁的破壞形態(tài)
2.1.2 單樁極限抗拔承載力
2.2 抗拔樁承載機理與協(xié)同工作特點
2.2.1 抗拔樁承載破壞機理
2.2.2 樁-土協(xié)同工作特點
2.3 樁距對抗拔群樁承載力的影響
2.4 本章小結(jié)
第三章 抗拔樁室內(nèi)模型實驗
3.1 工程背景
3.2 模型試驗相似理論
3.2.1 模型試驗相似關(guān)系的建立
3.2.2 模型試驗材料
3.2.3 模型設(shè)計
3.3 單樁抗拔承載試驗
3.3.1 長徑比對單樁抗拔性能的影響
3.3.2 樁身表面特性對單樁抗拔性能的影響
3.3.3 樁側(cè)土體壓力對單樁抗拔性能的影響
3.4 群樁效應及協(xié)同工作機理
3.4.1 群樁效應
3.4.2 群樁協(xié)同工作效應
3.5 本章小結(jié)
第四章 抗拔樁承載變形特征數(shù)值模擬
4.1 數(shù)值模擬計算方法
4.1.1 計算基本原理
4.1.2 本構(gòu)模型的選擇
4.1.3 數(shù)值模擬過程
4.2 單樁承載力影響因素分析
4.2.1 長徑比
4.2.2 樁-土摩擦特性
4.2.3 土體密實度
4.3 樁-土漸進性破壞演化分析
4.3.1 基坑開挖
4.3.2 抗拔群樁漸進性破壞演化規(guī)律
4.4 距徑比對抗拔樁承載特性的影響
4.4.1 群樁效應
4.4.2 結(jié)果驗證
4.5 本章小結(jié)
第五章 工程優(yōu)化設(shè)計
5.1 樁-土協(xié)同工作效應
5.2 樁型選擇
5.3 抗拔樁群樁性能優(yōu)化
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻
致謝
個人簡歷、在學期間的研究成果及發(fā)表的學術(shù)論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]砂土內(nèi)摩擦角與靜探錐尖阻力的相關(guān)性研究[J]. 林之恒,馮濤,孟少偉,李滄海. 地下空間與工程學報. 2018(S2)
[2]考慮樁土界面相對位移與界面外土體剪切變形抗拔樁荷載傳遞分析[J]. 陳昌富,黎玉琪. 公路工程. 2018(03)
[3]小直徑抗拔樁樁側(cè)摩阻力試驗研究[J]. 李帥,張東剛,張震,谷二永,李濤,王磊. 建筑科學. 2018(01)
[4]地下結(jié)構(gòu)抗浮[J]. 唐孟雄,胡賀松,張程林. 巖土力學. 2017(S1)
[5]Determination of pile failure mechanism under pullout test in loose sand[J]. K.Faizi,R.Kalatehjari,R.Nazir,A.S.A.Rashid. Journal of Central South University. 2015(04)
[6]地下工程流–固耦合試驗新技術(shù)及其在充填型巖溶管道突水模型試驗中的應用[J]. 周毅,李術(shù)才,李利平,張乾青,石少帥,宋曙光,王康,陳迪楊,孫尚渠. 巖土工程學報. 2015(07)
[7]靜鉆根植竹節(jié)樁抗拔承載性能試驗研究[J]. 周佳錦,龔曉南,王奎華,張日紅. 巖土工程學報. 2015(03)
[8]抗拔樁單樁承載特性試驗及數(shù)值模擬[J]. 于丹,杜鵬祥,張海洋,喬云航. 沈陽建筑大學學報(自然科學版). 2014(05)
[9]抗拔樁變形及對地鐵車站結(jié)構(gòu)計算影響分析[J]. 張躍明. 隧道建設(shè). 2014(06)
[10]基坑開挖對單樁及群樁回彈位移的影響分析[J]. 衛(wèi)凌云,秦勝伍,陳慧娥. 吉林大學學報(地球科學版). 2014(02)
博士論文
[1]大面積深開挖對抗拔樁承載性狀的影響研究[D]. 羅耀武.浙江大學 2010
碩士論文
[1]相似材料模型試驗原料選擇及配比試驗研究[D]. 肖杰.北京交通大學 2013
[2]豎向荷載作用下群樁效應模擬研究[D]. 陳鵬.哈爾濱工業(yè)大學 2007
本文編號:3179285
【文章來源】:石家莊鐵道大學河北省
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 抗拔樁理論分析研究現(xiàn)狀
1.2.2 抗拔樁試驗研究現(xiàn)狀
1.2.3 抗拔樁數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
1.3 本文的研究內(nèi)容及技術(shù)路線
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 研究方法及技術(shù)路線
第二章 抗拔樁承載機理與極限承載力理論研究
2.1 長徑比對抗拔單樁承載破壞的影響
2.1.1 等截面樁的破壞形態(tài)
2.1.2 單樁極限抗拔承載力
2.2 抗拔樁承載機理與協(xié)同工作特點
2.2.1 抗拔樁承載破壞機理
2.2.2 樁-土協(xié)同工作特點
2.3 樁距對抗拔群樁承載力的影響
2.4 本章小結(jié)
第三章 抗拔樁室內(nèi)模型實驗
3.1 工程背景
3.2 模型試驗相似理論
3.2.1 模型試驗相似關(guān)系的建立
3.2.2 模型試驗材料
3.2.3 模型設(shè)計
3.3 單樁抗拔承載試驗
3.3.1 長徑比對單樁抗拔性能的影響
3.3.2 樁身表面特性對單樁抗拔性能的影響
3.3.3 樁側(cè)土體壓力對單樁抗拔性能的影響
3.4 群樁效應及協(xié)同工作機理
3.4.1 群樁效應
3.4.2 群樁協(xié)同工作效應
3.5 本章小結(jié)
第四章 抗拔樁承載變形特征數(shù)值模擬
4.1 數(shù)值模擬計算方法
4.1.1 計算基本原理
4.1.2 本構(gòu)模型的選擇
4.1.3 數(shù)值模擬過程
4.2 單樁承載力影響因素分析
4.2.1 長徑比
4.2.2 樁-土摩擦特性
4.2.3 土體密實度
4.3 樁-土漸進性破壞演化分析
4.3.1 基坑開挖
4.3.2 抗拔群樁漸進性破壞演化規(guī)律
4.4 距徑比對抗拔樁承載特性的影響
4.4.1 群樁效應
4.4.2 結(jié)果驗證
4.5 本章小結(jié)
第五章 工程優(yōu)化設(shè)計
5.1 樁-土協(xié)同工作效應
5.2 樁型選擇
5.3 抗拔樁群樁性能優(yōu)化
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻
致謝
個人簡歷、在學期間的研究成果及發(fā)表的學術(shù)論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]砂土內(nèi)摩擦角與靜探錐尖阻力的相關(guān)性研究[J]. 林之恒,馮濤,孟少偉,李滄海. 地下空間與工程學報. 2018(S2)
[2]考慮樁土界面相對位移與界面外土體剪切變形抗拔樁荷載傳遞分析[J]. 陳昌富,黎玉琪. 公路工程. 2018(03)
[3]小直徑抗拔樁樁側(cè)摩阻力試驗研究[J]. 李帥,張東剛,張震,谷二永,李濤,王磊. 建筑科學. 2018(01)
[4]地下結(jié)構(gòu)抗浮[J]. 唐孟雄,胡賀松,張程林. 巖土力學. 2017(S1)
[5]Determination of pile failure mechanism under pullout test in loose sand[J]. K.Faizi,R.Kalatehjari,R.Nazir,A.S.A.Rashid. Journal of Central South University. 2015(04)
[6]地下工程流–固耦合試驗新技術(shù)及其在充填型巖溶管道突水模型試驗中的應用[J]. 周毅,李術(shù)才,李利平,張乾青,石少帥,宋曙光,王康,陳迪楊,孫尚渠. 巖土工程學報. 2015(07)
[7]靜鉆根植竹節(jié)樁抗拔承載性能試驗研究[J]. 周佳錦,龔曉南,王奎華,張日紅. 巖土工程學報. 2015(03)
[8]抗拔樁單樁承載特性試驗及數(shù)值模擬[J]. 于丹,杜鵬祥,張海洋,喬云航. 沈陽建筑大學學報(自然科學版). 2014(05)
[9]抗拔樁變形及對地鐵車站結(jié)構(gòu)計算影響分析[J]. 張躍明. 隧道建設(shè). 2014(06)
[10]基坑開挖對單樁及群樁回彈位移的影響分析[J]. 衛(wèi)凌云,秦勝伍,陳慧娥. 吉林大學學報(地球科學版). 2014(02)
博士論文
[1]大面積深開挖對抗拔樁承載性狀的影響研究[D]. 羅耀武.浙江大學 2010
碩士論文
[1]相似材料模型試驗原料選擇及配比試驗研究[D]. 肖杰.北京交通大學 2013
[2]豎向荷載作用下群樁效應模擬研究[D]. 陳鵬.哈爾濱工業(yè)大學 2007
本文編號:3179285
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