重塑濕陷性黃土樁某單樁橋梁基礎承載特性模型試驗研究
本文選題:混凝土單樁 + 重塑濕陷性黃土。 參考:《蘭州交通大學》2017年碩士論文
【摘要】:隨著我國社會發(fā)展的進步,工程類行業(yè)在突飛猛進,尤其是大西北開發(fā)也越來越廣泛,逢山開路、遇水架橋在大西北也得到了驗證。西北地區(qū)屬于黃土高原,在進行工程建設時,黃土的濕陷性是一大困擾,尤其是對樁基礎承載特性的影響,這也是本文進行試驗研究的目的。黃土濕陷性的測試大多通過現(xiàn)場浸水試驗,當進行模型試驗研究時,受過擾動的濕陷性黃土相關性質(zhì)會發(fā)生變化,為了研究重塑濕陷性黃土對單樁橋梁基礎承載特性的影響規(guī)律,本文依托科研項目《黃土濕陷性對橋梁樁基礎的影響規(guī)律研究》,采用室內(nèi)土工試驗、室內(nèi)模型試驗和數(shù)值模擬相結合的方式進行了研究分析,F(xiàn)將試驗結果和所得結論歸納如下:(1)通過室內(nèi)土工試驗對擾動黃土的物理和力學性質(zhì)進行了研究,得到擾動黃土的最佳含水率、最大干密度、液塑陷以及土體的內(nèi)摩擦角和粘聚力。通過黃土濕陷試驗,得到擾動土的濕陷性與浸水壓力、壓實度和含水率的關系,根據(jù)結果并結合現(xiàn)場土質(zhì)情況,選取合適的初始含水率和壓實度,為后續(xù)室內(nèi)模型試驗墊下基礎。(2)通過室內(nèi)模型試驗研究了重塑濕陷性黃土對混凝土單樁橋梁基礎的極限承載特性和摩阻力分布影響,依據(jù)相似性原理和量綱分析,制作了模型樁體,其尺寸為高H=650mm、直徑D=80mm。通過布置測試元件,得到樁身軸力和摩阻力分布情況以及土體濕陷變形和樁體沉降值,并根據(jù)結果繪制了相應的關系曲線圖,分析了濕陷性黃土對混凝土單樁基礎承載力學特性影響。(3)通過對樁土體系在未浸水和浸水條件下的豎向承載模型試驗研究,得到兩種工況下的樁基極限承載荷載基本一樣,但浸水條件下的樁體下沉量比未浸水時的樁體下沉量大許多。(4)通過對樁側負摩阻力試驗研究,得到樁土體系在先加載后浸水條件下的負摩阻力發(fā)生在樁體中上部分,其分布呈“拋物線”狀,在先浸水后加載條件下的負摩阻力呈“鋸齒”狀分布,樁體承載力發(fā)生明顯的降低趨勢。(5)基于有效應力法,采用ABAQUS/Stander有限元軟件對室內(nèi)模型試驗進行數(shù)值模擬,得到樁土體系在施加荷載及浸水過程中模型位移云圖和應力云圖,并分析了其變化規(guī)律。通過數(shù)值模擬和室內(nèi)試驗結果的對比分析,得到樁基極限荷載、樁側負摩阻力等規(guī)律基本一致,并且數(shù)值模擬的結果進一步驗證了室內(nèi)試驗的可靠性。
[Abstract]:On the basis of similarity principle and dimensional analysis , this paper studies the influence of remoulding collapsible loess on the foundation bearing capacity of single pile bridge . ( 5 ) Based on the effective stress method , the model displacement cloud pattern and stress cloud chart of the pile foundation system in the application of load and water soaking process are obtained . The results of numerical simulation and indoor test are analyzed to obtain the ultimate load of pile foundation and the negative friction resistance of the pile side .
【學位授予單位】:蘭州交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:U446.1
【參考文獻】
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,本文編號:1943016
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