旋噴樁復(fù)合地基作為一種新型的軟基處理方式,雖然出現(xiàn)的時間較短,但因其加固作用較好等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于既有地基加固工程之中。目前許多大型工廠產(chǎn)生的廢料逐漸增多,原有尾礦庫不得不進(jìn)行加高擴(kuò)容,為保障大壩在加高后安全穩(wěn)定,許多尾礦庫采用旋噴樁復(fù)合地基來加固原有壩基。我國部分已加固堿渣庫位于地震多發(fā)區(qū),地震來臨時一旦潰壩將會造成巨大損失。因此,研究旋噴樁復(fù)合地基的抗震性能具有深遠(yuǎn)的意義。本文以唐山某已建堿渣庫軟基加固為工程背景,基于ANSYS有限元數(shù)值模擬方法,研究了旋噴樁復(fù)合地基在地震作用下的動力響應(yīng)。同時,通過改變旋噴樁樁長、樁徑及樁間距等設(shè)計參數(shù),研究了旋噴樁復(fù)合地基的設(shè)計參數(shù)對其抗震性能的影響。本文主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面:（1）文章對旋噴樁復(fù)合地基的強(qiáng)度進(jìn)行研究,得到影響旋噴樁強(qiáng)度的若干因素。同時,從樁與土體相互作用方面分析復(fù)合地基的承載和破壞機(jī)理,并研究了地震作用下旋噴樁復(fù)合地基的破壞模式。（2）以ANSYS有限元軟件為工具,建立堿渣庫整體有限元模型,分析了復(fù)合地基在地震作用下水平和豎向位移、加速度、應(yīng)力的變化規(guī)律。考慮到樁體的破壞方向是隨機(jī)的,本文還對樁及樁間土的第一主應(yīng)力進(jìn)... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

旋噴樁正四邊形布置方式

合肥工業(yè)大學(xué)專業(yè)碩士研究生學(xué)位論文22大量研究發(fā)現(xiàn)樁體正四邊形與正三角形布置效果相差不大，本文旋噴樁布樁方式選取正四邊形布置，如圖3.1所示。在對整體模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分時，由于樁徑相比于場地尺寸小的多，且本文主要研究對象為旋噴樁復(fù)合地基，為盡量節(jié)約有限元計算時間，復(fù)合地基周圍網(wǎng)格劃分較密，壩體及深層土體網(wǎng)格劃分較粗。有限元計算時網(wǎng)格形狀對其收斂性有較大影響，網(wǎng)格越規(guī)則模型的收斂性越好。為保證模型的計算收斂性，樁體及土體網(wǎng)格劃分均采用六面體，樁體網(wǎng)格劃分先將樁體圓截面自由劃分24個較為相近的面單元，隨后采用掃掠劃分的方式獲得旋噴樁網(wǎng)格。土體網(wǎng)格劃分較為規(guī)則，大部分為長方體網(wǎng)格，土體及樁體共劃分為77510個單元。壩體及旋噴樁有限元模型如圖3.2所示。圖3.1旋噴樁正四邊形布置方式Fig3.1Regularquadrilateraldistributionofjetgroutingpiles（a）壩體基準(zhǔn)模型（b）旋噴樁網(wǎng)格圖3.2壩體及旋噴樁有限元模型Fig3.2Finiteelementmodelofdamandjetgroutingpiles3.6.2邊界條件的確定實(shí)際工程中，地基可以認(rèn)為是一個半無限體，而在使用有限元法分析結(jié)構(gòu)在地震作用下的響應(yīng)時，只會將研究處人為切割出來進(jìn)行離散化，而不可能將計算范圍取的無限大，此時需要引入人工邊界來解決這個問題，切割面即為人工邊界，實(shí)際上在原連續(xù)介質(zhì)中人工邊界并不存在。因此，設(shè)置的人工邊界應(yīng)該能夠反映波動能

合肥工業(yè)大學(xué)專業(yè)碩士研究生學(xué)位論文24震動頻譜特性和地震動持時。選擇地震波時應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況調(diào)整相應(yīng)地震波，在實(shí)際計算中由于輸入地震波不同，所得到的旋噴樁復(fù)合地基地震響應(yīng)相差甚遠(yuǎn)，因此合理的選擇地震波是取得可靠計算結(jié)果的重要前提。計算結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)時，所采用的輸入地震波有三類：擬建場地實(shí)際強(qiáng)震記錄、典型的強(qiáng)震記錄以及人工模擬生成的地震波。為能夠更加真實(shí)的反映建筑物的地震響應(yīng)，最理想的是選取建筑物所在場地的天然地震記錄作為輸入地震波，但是實(shí)際工程中這種記錄非常少。目前廣泛采用的方法是從現(xiàn)有國內(nèi)外常用的典型強(qiáng)震記錄中選取那些在震級、震中距和場地條件等方面都與設(shè)計地震動比較接近的記錄，另一方面，可以采用人工合成地震波作為補(bǔ)充。本文在分析旋噴樁復(fù)合地基的抗震性能時，輸入的地震波為EI-Centro波，持時15s，時間步長取0.02s，設(shè)計基本地震加速度為0.2g，按照場地抗震設(shè)防烈度為Ⅷ度的多遇地震進(jìn)行抗震分析，EI-Centro波加速度時程曲線如圖3.3所示。為研究不同地震波作用下旋噴樁復(fù)合地基的響應(yīng)，本文還選取了唐山波（如圖3.4所示）及天津波（如圖3.5所示）。圖3.3EI-Centro波加速度時程曲線Fig3.3Accelerationtime-historycurvesofEI-Centrowave圖3.4唐山波加速度時程曲線Fig3.4Accelerationtime-historycurvesofTangshanwave

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3123114