發(fā)布時(shí)間：2017-06-28 21:25

  本文關(guān)鍵詞：地下結(jié)構(gòu)抗浮及抗拔樁試驗(yàn)研究與分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：大量帶有純地下室的高層建筑,以及地下車庫、下沉式廣場(chǎng)的興建,使抗浮問題非常突出,而目前主要采用的抗浮措施為抗拔樁,而針對(duì)這二者的研究成果仍然較少,相關(guān)國(guó)標(biāo)也未做具體規(guī)定,因而有必要通過模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬對(duì)地下結(jié)構(gòu)抗浮和抗拔樁豎向承載力特性進(jìn)一步研究。本文主要通過地下結(jié)構(gòu)抗浮模型試驗(yàn)、抗拔樁模型試驗(yàn)、樁土顆粒圖像測(cè)速(PIV)試驗(yàn)、抗拔模型樁有限元模擬和工程尺寸抗拔樁有限元模擬幾個(gè)方面進(jìn)行研究,主要工作和成果如下：1)通過地下結(jié)構(gòu)抗浮模型試驗(yàn)研究了土體滲透系數(shù)對(duì)地下結(jié)構(gòu)浮力大小的影響,以及存在承壓水狀態(tài)下地下室底板位于透水層和不透水層對(duì)地下結(jié)構(gòu)浮力大小的影響,研究表明：當(dāng)?shù)叵率业装逄幱跐B透系數(shù)很低的弱透水層時(shí),地下室浮力計(jì)算可進(jìn)行折減,本文采用的淤泥質(zhì)粘土的折減系數(shù)為0.6。2)利用模型試驗(yàn)對(duì)抗拔樁的相關(guān)性質(zhì)進(jìn)行了研究,主要研究了抗拔樁和純摩擦抗壓樁側(cè)摩阻力發(fā)揮的異同、等直徑抗拔樁和擴(kuò)底抗拔樁的承載力特性以及擴(kuò)底大小對(duì)擴(kuò)底抗拔樁承載力的影響。研究表明：純摩擦抗壓樁的側(cè)摩阻力大于抗拔樁的,且隨著長(zhǎng)徑比的增加,二者的差值線性減�。粩U(kuò)底的增加對(duì)抗拔樁承載力有明顯的提升,但之后通過擴(kuò)底直徑的增加對(duì)抗拔樁承載力的提升有限。3)采用顆粒圖像測(cè)速(PIV)技術(shù)對(duì)擴(kuò)底抗拔樁的受力機(jī)理進(jìn)行研究,利用樁土模型軸對(duì)稱的特性,建立擴(kuò)底抗拔樁透明模型,在抗拔樁上拔過程中采集一系列圖像數(shù)據(jù),運(yùn)用MATLAB圖像分析程序?qū)锻廖灰七M(jìn)行分析。研究表明：擴(kuò)底抗拔樁在工作時(shí)共分為4個(gè)階段,即土體加強(qiáng)階段→側(cè)摩阻力發(fā)揮階段→擴(kuò)散角不斷擴(kuò)大階段→形成滑裂面破壞階段,同時(shí)解釋了擴(kuò)底抗拔樁承載力提高的原因。4)采用有限元分析軟件ABAQUS對(duì)抗拔模型樁進(jìn)行數(shù)值模擬,將模擬結(jié)果與模型試驗(yàn)和PIV試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析,肯定了ABAQUS分析的可靠性,并得到了試驗(yàn)中不易測(cè)量的物理量,如樁身軸力、樁側(cè)摩阻力、位移矢量、位移云圖、應(yīng)力云圖等,有助于分析抗拔樁豎向承載力特性。5)將以上研究成果進(jìn)一步推廣到工程尺寸抗拔樁的應(yīng)用當(dāng)中,通過等比例工程樁數(shù)值模擬分析,研究工程尺寸抗拔樁豎向承載力特性,同時(shí)分析了不同因素對(duì)承載力的影響。研究表明：通過提高樁徑所帶來的承載力的提高是不經(jīng)濟(jì)的,而增加擴(kuò)底直徑對(duì)提高承載力有顯著效果；擴(kuò)底抗拔樁極限承載力并不僅僅取決于樁身直徑d的大小,而是受樁身直徑d、擴(kuò)底直徑D和擴(kuò)底夾角δ共同決定的,因此在進(jìn)行擴(kuò)底抗拔樁設(shè)計(jì)時(shí),合理選擇擴(kuò)底夾角6至關(guān)重要。
【關(guān)鍵詞】：地下結(jié)構(gòu)抗浮 滲透系數(shù) 抗拔樁 豎向承載力特性 顆粒圖像測(cè)速技術(shù) 數(shù)值模擬 傳遞機(jī)理 破壞模式
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(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】：

• 致謝4-6
• 摘要6-8
• ABSTRACT8-13
• 第1章 緒論13-23
• 1.1 研究背景13-15
• 1.1.1 工程實(shí)例概述13-15
• 1.1.2 問題的提出15
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-21
• 1.2.1 抗浮設(shè)防水位選取方法的研究現(xiàn)狀17-18
• 1.2.2 浮力大小計(jì)算的研究現(xiàn)狀18-19
• 1.2.3 抗浮措施的研究現(xiàn)狀19-21
• 1.3 本文的研究?jī)?nèi)容21-23
• 第2章 地下結(jié)構(gòu)抗浮模型試驗(yàn)研究23-42
• 2.1 引言23
• 2.2 試驗(yàn)系統(tǒng)及儀器設(shè)備23-30
• 2.2.1 試驗(yàn)系統(tǒng)介紹23-25
• 2.2.2 試驗(yàn)土體25-28
• 2.2.3 數(shù)據(jù)采集儀器28-30
• 2.3 試驗(yàn)方法30-34
• 2.3.1 滲透系數(shù)對(duì)浮力影響的試驗(yàn)方法30-32
• 2.3.2 承壓水對(duì)浮力影響的試驗(yàn)方法32-34
• 2.4 試驗(yàn)測(cè)試及分析34-40
• 2.4.1 滲透系數(shù)對(duì)浮力影響的分析34-38
• 2.4.2 承壓水對(duì)浮力影響的分析38-40
• 2.5 本章小結(jié)40-42
• 第3章 抗拔樁模型試驗(yàn)研究42-56
• 3.1 引言42
• 3.2 試驗(yàn)系統(tǒng)及儀器設(shè)備42-48
• 3.2.1 試驗(yàn)系統(tǒng)介紹42-45
• 3.2.2 模型樁45-47
• 3.2.3 數(shù)據(jù)采集儀器47-48
• 3.3 試驗(yàn)方法48-50
• 3.4 試驗(yàn)測(cè)試及分析50-54
• 3.4.1 抗拔樁與抗壓樁50-53
• 3.4.2 等直徑抗拔樁與擴(kuò)底抗拔樁53-54
• 3.5 本章小結(jié)54-56
• 第4章 抗拔樁PIV模型試驗(yàn)研究56-74
• 4.1 引言56
• 4.2 數(shù)字圖像處理理論56-61
• 4.2.1 數(shù)字圖像處理的基本概念56-58
• 4.2.2 圖像相關(guān)分析方法58
• 4.2.3 相關(guān)技術(shù)在PIV中的應(yīng)用58-60
• 4.2.4 PIV軟件介紹60-61
• 4.3 試驗(yàn)系統(tǒng)及方法61-63
• 4.4 試驗(yàn)結(jié)果分析63-72
• 4.4.1 單幀位移分析63-68
• 4.4.2 累計(jì)位移分析68-72
• 4.5 本章小結(jié)72-74
• 第5章 抗拔樁有限元對(duì)比分析74-87
• 5.1 引言74
• 5.2 使用方法74-78
• 5.2.1 有限元軟件ABAQUS使用方法簡(jiǎn)介74-75
• 5.2.2 軸對(duì)稱的應(yīng)用75
• 5.2.3 量綱的約定75
• 5.2.4 本構(gòu)模型的選擇75-76
• 5.2.5 初始地應(yīng)力76
• 5.2.6 接觸關(guān)系的設(shè)定76-77
• 5.2.7 單元選擇與網(wǎng)格劃分77-78
• 5.2.8 加載方式78
• 5.2.9 土體參數(shù)78
• 5.3 抗拔模型樁有限元模擬分析78-85
• 5.3.1 與模型試驗(yàn)對(duì)比分析78-79
• 5.3.2 與PIV試驗(yàn)對(duì)比分析79-82
• 5.3.3 樁身軸力及樁側(cè)摩阻力82-83
• 5.3.4 位移云圖83-84
• 5.3.5 應(yīng)力云圖84-85
• 5.4 本章小結(jié)85-87
• 第6章 工程尺寸抗拔樁有限元模擬分析87-97
• 6.1 引言87
• 6.2 模型參數(shù)87-88
• 6.3 有限元分析結(jié)果88-95
• 6.3.1 樁徑的影響88-89
• 6.3.2 擴(kuò)底直徑的影響89-91
• 6.3.3 樁身軸力及樁側(cè)摩阻力分布91-92
• 6.3.4 位移云圖及矢量圖92-94
• 6.3.5 應(yīng)力云圖94-95
• 6.4 本章小結(jié)95-97
• 第7章 結(jié)論和展望97-101
• 7.1 主要成果與結(jié)論97-100
• 7.2 研究建議與展望100-101
• 參考文獻(xiàn)101-108
• 作者簡(jiǎn)介108

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 萬嘉康;徐云博;;抗拔樁應(yīng)用與研究現(xiàn)狀[J];巖土工程界;2008年03期

2 劉娟;;淺議抗拔樁設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的幾個(gè)問題[J];四川建材;2010年03期

3 何思明;抗拔樁破壞特性及承載力研究[J];巖土力學(xué);2001年03期

4 張尚根,陳志龍,尹峰,夏慧民,趙佩勝;等截面抗拔樁的變形分析[J];解放軍理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2002年05期

5 張尚根,吳濤,尹峰,孟少平;抗拔樁的變形分析[J];工業(yè)建筑;2002年11期

6 雷雄武;廣州體育館停車場(chǎng)抗拔樁施工[J];建筑技術(shù);2003年09期

7 張毅;沉降控制抗拔樁在地下構(gòu)筑物設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J];城市道橋與防洪;2003年05期

8 李{，

本文編號(hào)：495347