預制樁具有穩(wěn)定性好、成樁速度快、樁身質量容易控制、承載能力高等優(yōu)點而被廣泛使用。樁側阻力作為樁基豎向承載力的一個重要組成部分,影響其發(fā)揮的因素很多,其中樁-土接觸面是一個重要因素。目前樁基規(guī)范在計算樁基的承載力時,對樁-土接觸面的影響沒有作相關規(guī)定,對于樁身粗糙度的描述也沒有相關的標準。本文針對當前樁側摩阻力研究中存在的不足,進行了以下幾個方面的研究:（1）用物理力學的試驗方法和粗糙度儀的方法對樁粗糙度分別進行了量化研究;對兩者的量化結果進行擬合,得出兩者對粗糙度的量化效果一致。（2）在砂土和黏土地層中分別進行了6種不同樁身粗糙度的純摩擦樁和端承摩擦樁室內模型試驗,得出了:增大樁身粗糙度能夠提高樁基的承載力;隨著粗糙度的增大砂土中的端阻占比會增大,而在黏土中側摩阻力的占比增大。（3）對室內模型試驗得出的極限承載力與樁身粗糙度量化的數(shù)據(jù)進行分析得出:預制樁樁周粗糙度、樁周相對摩擦系數(shù)與樁基豎向極限承載力,通過模型試驗結果可知不論砂土還是黏土地層中三者都具有很強的線性關系,說明能夠通過樁身粗糙度來預測樁基的極限承載力。（4）在模型樁上黏貼應變片,能夠對試驗過程中樁身的應變數(shù)據(jù)進行采集,對數(shù)... 

【文章來源】：東華理工大學江西省

【文章頁數(shù)】：106 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 單樁承載力和沉降的研究
        1.2.2 樁側阻力研究
        1.2.3 樁-土接觸面研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究內容
        1.3.1 本文的主要研究內容
        1.3.2 本文的創(chuàng)新
        1.3.3 技術路線
2 預制樁側摩阻力傳遞理論
    2.1 豎向荷載傳遞理論
        2.1.1 荷載傳遞法
        2.1.2 剪切位移法
        2.1.3 彈性理論法
    2.2 現(xiàn)行規(guī)范側摩阻力計算方法
    2.3 樁-土接觸面基本理論
        2.3.1 接觸面的力學描述
        2.3.2 典型接觸單元
        2.3.3 接觸面的本構模型
    2.4 影響預制樁側摩阻力發(fā)揮的因素
        2.4.1 樁周土的性質
        2.4.2 樁-土界面的影響
        2.4.3 樁-土相對位移
        2.4.4 樁長徑比的影響
    2.5 試驗的基本假設及思路
        2.5.1 試驗的基本假設
        2.5.2 試驗思路
    2.6 本章小結
3 樁周粗糙度的量化研究
    3.1 概述
    3.2 物理試驗測量樁身表面粗糙度
        3.2.1 試驗原理
        3.2.2 試驗過程
        3.2.3 試驗結果分析
    3.3 通過粗糙度儀測量樁身粗糙度
        3.3.1 試驗原理
        3.3.2 試驗過程
        3.3.3 試驗結果
    3.4 粗糙度與相對摩擦系數(shù)的擬合
    3.5 本章小結
4 模型試驗設計與測試系統(tǒng)
    4.1 試驗目的
    4.2 模型試驗設備及儀器介紹
        4.2.1 模型箱
        4.2.2 地基土材料
        4.2.3 模型樁與樁身應變元件
        4.2.4 模型樁的埋設
        4.2.5 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
        4.2.6 加載測試裝系統(tǒng)
    4.3 試驗過程
    4.4 本章小結
5 不同粗糙度預制樁豎向承載力試驗成果分析
    5.1 概述
    5.2 荷載沉降關系分析
        5.2.1 砂土中荷載沉降關系分析
        5.2.2 黏土中荷載沉降關系分析
        5.2.3 砂土和黏土中荷載沉降曲線的差異
    5.3 樁身軸力分布分析
        5.3.1 砂土中樁身軸力分布
        5.3.2 黏土中樁身軸力分布分析
    5.4 樁身側摩阻力分布分析
        5.4.1 砂土中樁身側摩阻力分布分析
        5.4.2 黏土中樁身側摩阻力分布分析
    5.5 樁身表面粗糙度與樁基極限承載力的關系
    5.6 本章小結
6 粗糙度對單樁承載特性影響的有限差分數(shù)值分析
    6.1 FLAC3D簡介
        6.1.1 FLAC3D計算的原理及方法
        6.1.2 FLAC3D分析過程
    6.2 FLAC3D在樁基中的應用
        6.2.1 FLAC3D接觸面
        6.2.2 樁-土接觸面參數(shù)的選取
        6.2.3 后處理
    6.3 FLAC3D單樁靜載荷模型的建立
        6.3.1 樁土參數(shù)
        6.3.2 接觸面的建立
        6.3.3 試驗模型的建立
    6.4 模擬方案
    6.5 數(shù)值模擬結果分析
        6.5.1 數(shù)值模擬云圖分析
        6.5.2 單樁荷載沉降曲線分析
        6.5.3 樁身軸力分布分析
        6.5.4 樁側摩阻力分布分析
        6.5.5 樁側摩阻力強化弱化效應的探討
    6.6 本章小結
7 結論與展望
    7.1 本文的主要工作
    7.2 本文的主要結論
    7.3 展望與建議
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間主要研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]接觸面粗糙度對黏性土-混凝土界面剪切特性影響研究[J]. 王永洪,張明義,劉俊偉,白曉宇.  工業(yè)建筑. 2017(10)
[2]基于擾動狀態(tài)概念的樁–土相互作用的新荷載漸進性傳遞模型[J]. 黃明,張冰淇,陳福全,許德祥.  巖土力學. 2017(S1)
[3]黏性土中樁-土界面受力機制室內試驗研究[J]. 張明義,白曉宇,高強,王永洪,陳小鈺,劉俊偉.  巖土力學. 2017(08)
[4]樁側截面形式對擴底樁豎向抗壓特性影響分析[J]. 孔綱強,顧紅偉,車平,任連偉,彭懷風.  巖土力學. 2017(02)
[5]側阻軟化對摩擦樁承載特性的影響[J]. 張利鵬,周志軍,魏進,王端端.  鐵道科學與工程學報. 2016(09)
[6]不同樁側粗糙度對樁-土接觸面力學特性的影響研究[J]. 蔣勁羽,方琴.  貴州大學學報(自然科學版). 2016(04)
[7]基于統(tǒng)計損傷本構模型的改進樁-土接觸面模型研究[J]. 李賽,汪優(yōu),秦志浩,劉建華.  巖土力學. 2016(07)
[8]靜壓樁樁-土界面滑動摩擦機制研究[J]. 胡永強,湯連生,李兆源.  巖土力學. 2015(05)
[9]不同條件下樁側阻力端阻力性狀及側阻力分布概化與應用[J]. 劉金礪,秋仁東,邱明兵,高文生.  巖土工程學報. 2014(11)
[10]砂土中灌注樁側摩阻力的一個計算模型[J]. 金靈志,李明明,魯嘉,葉春高,趙春風.  地下空間與工程學報. 2014(03)

博士論文
[1]考慮樁—土相對位移的樁基沉降計算及樁基時效性研究[D]. 王忠瑾.浙江大學 2013
[2]樁側摩阻力特性的研究[D]. 宋兵.華南理工大學 2010
[3]樁端土剛度對樁側阻力影響的試驗研究及理論分析[D]. 席寧中.中國建筑科學研究院 2002

碩士論文
[1]基于荷載傳遞法的碎石土層單樁承載力研究[D]. 林方凱.重慶大學 2016
[2]考慮樁端與樁側阻力相互作用的超長樁承載力研究[D]. 高健.遼寧工程技術大學 2015
[3]基樁豎向變形機理及荷載傳遞模型研究[D]. 彭爭光.湖南大學 2004



本文編號：3186126