U型钢板桩墙抗弯刚度试验研究与数值分析
发布时间：2021-11-20 03:10
钢板桩是一种钢板两侧边缘带锁口的热轧（或冷弯）型钢,并通过边缘锁口相互咬合连接,形成一道连续竖直的钢板桩墙用以挡水或挡土,具有施工效率高、耐久性强、适应性好、占地少、可循环利用等优点。作为一种新型柔性支护结构,钢板桩已经广泛应用于基坑支护、深水围堰、堤防防渗、抢险救灾等实际工程中。一方面,U型钢板桩结构的特殊性导致通过锁口连接而成的桩墙在受弯变形时抗弯刚度呈现出非线性的变化特点;另一方面,钢板桩锁口间摩擦特性的复杂性直接影响锁口间的剪力传递状态,从而导致桩墙刚度折减效应的产生,致使难以确定钢板桩墙抗弯刚度,给工程设计与施工带来困难。研究钢板桩墙应变、位移等力学特性,有助于认识钢板桩墙抗弯刚度的形成机理,为钢板桩广泛应用解决技术难题。目前国内外关于这方面的实质性的研究和分析并不多,为此,本文通过试验和数值分析对钢板桩墙抗弯刚度进行了研究,主要研究内容如下:1.进行摩擦实验,测定钢板桩在不同锁扣条件下（锁口涂黄油、锁口不做处理、锁口填砂、锁口锈蚀）锁口的摩擦系数,作为钢板桩抗弯刚度研究的基本参数。2.进行了U型钢板桩墙抗弯试验,分析钢板桩墙横截面正应变分布特点、钢板桩墙锁口处应变的变化规律...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钢板桩常见的截面形式
图 1-2 比利时列日大学实验装置示意图学者 M.P.Byfield 和 R.W. Mawer 认为比利时列日大学试验结果不理想，于其试验装置存在几点问题：（1）试验装置在长度和厚度方面都比实际很多，导致锁口间相对滑移小，不利于摩擦力发挥，从而不利于桩墙抗；（2）试验采用跨中集中加载模式，这与现实情况不符合；（3）试验没钢板桩墙抗弯刚度的影响，因为实际现场会在桩顶加上冠梁，其可以限滑移；（4）试验中没有考虑桩土之间摩擦的影响；（5）试验没有评估锁钢板桩墙抗弯刚度的影响。上述问题，M.P.Byfield 和 R.W.Mawer 对 U 型钢板桩墙进行了现场试验。现场试验采用 1/8 铝制缩尺钢板桩，具体截面尺寸见图 1-3。试验采通过多组分配梁把点荷载逐级传递，最终使点荷载以三角形荷载分布在加载装置见图 1-4。
a）国外试验钢板桩锁口相对位置 b）实际钢板桩锁口相对位置图 1-8 钢板桩锁口相对位置示意图内试验：薛振群学者在 1992 年进行的卢森堡 ARBEDPu32 型钢板桩钢板桩进行，并对不同锁口联结度进行试验对比分析。实际工程中一片片单独的钢板桩两侧边缘锁口不断拼接而成，每片钢板桩两侧进行约束，形成侧向约束，并且是贯彻桩长整个长度，而该试验为的约束，在各桩间加焊少量横向联系钢板，如下图 1-9，这与实际不少量约束，约束作用比实际工程弱，而且容易导致在加载过程中发墙受力变形不平衡，同时上下钢板桩布置不对称，造成刚度不对称横向联系钢板
【参考文献】：
期刊论文
[1]拉森钢板桩在堤防护岸沉桩中的施工难点与对策[J]. 洪东亮. 建筑技术开发. 2017(21)
[2]U型钢板桩锁口抗弯刚度折减效应研究[J]. 刘震宇. 中国水运(下半月). 2016(03)
[3]钢板桩围堰设计的土压力计算方法探讨[J]. 汤劲松,熊保林. 岩土工程学报. 2014(S2)
[4]基于MIDAS的钢板桩支护结构水平位移数值模拟分析[J]. 陈平,张凡. 华南地震. 2014(S1)
[5]钢板桩围堰在不同施工工序下的变形及内力特性研究[J]. 潘泓,王加利,曹洪,骆冠勇. 岩石力学与工程学报. 2013(11)
[6]格型钢板桩结构有限元数值分析[J]. 王元战,焉振,王禹迟. 岩土力学. 2013(04)
[7]钢板桩挡墙主动土压力分布的形状效应[J]. 刘芳,张国庆,蒋明镜,熊巨华,中山裕章. 岩土力学. 2012(S1)
[8]钢板桩的生产工艺及应用[J]. 吴民渊,张洁,程振兴. 包钢科技. 2012(02)
[9]双排钢板桩在深基坑中的运用[J]. 张作鹏. 山西建筑. 2010(18)
[10]钢板桩在泵站基坑支护中的应用[J]. 孙愚男. 沿海企业与科技. 2010(02)
硕士论文
[1]基于锁口摩擦的钢板桩基坑支护数值模拟分析[D]. 魏仁明.安徽工业大学 2016
本文编号：3506446
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钢板桩常见的截面形式
图 1-2 比利时列日大学实验装置示意图学者 M.P.Byfield 和 R.W. Mawer 认为比利时列日大学试验结果不理想，于其试验装置存在几点问题：（1）试验装置在长度和厚度方面都比实际很多，导致锁口间相对滑移小，不利于摩擦力发挥，从而不利于桩墙抗；（2）试验采用跨中集中加载模式，这与现实情况不符合；（3）试验没钢板桩墙抗弯刚度的影响，因为实际现场会在桩顶加上冠梁，其可以限滑移；（4）试验中没有考虑桩土之间摩擦的影响；（5）试验没有评估锁钢板桩墙抗弯刚度的影响。上述问题，M.P.Byfield 和 R.W.Mawer 对 U 型钢板桩墙进行了现场试验。现场试验采用 1/8 铝制缩尺钢板桩，具体截面尺寸见图 1-3。试验采通过多组分配梁把点荷载逐级传递，最终使点荷载以三角形荷载分布在加载装置见图 1-4。
a）国外试验钢板桩锁口相对位置 b）实际钢板桩锁口相对位置图 1-8 钢板桩锁口相对位置示意图内试验：薛振群学者在 1992 年进行的卢森堡 ARBEDPu32 型钢板桩钢板桩进行，并对不同锁口联结度进行试验对比分析。实际工程中一片片单独的钢板桩两侧边缘锁口不断拼接而成，每片钢板桩两侧进行约束，形成侧向约束，并且是贯彻桩长整个长度，而该试验为的约束，在各桩间加焊少量横向联系钢板，如下图 1-9，这与实际不少量约束，约束作用比实际工程弱，而且容易导致在加载过程中发墙受力变形不平衡，同时上下钢板桩布置不对称，造成刚度不对称横向联系钢板
【参考文献】：
期刊论文
[1]拉森钢板桩在堤防护岸沉桩中的施工难点与对策[J]. 洪东亮. 建筑技术开发. 2017(21)
[2]U型钢板桩锁口抗弯刚度折减效应研究[J]. 刘震宇. 中国水运(下半月). 2016(03)
[3]钢板桩围堰设计的土压力计算方法探讨[J]. 汤劲松,熊保林. 岩土工程学报. 2014(S2)
[4]基于MIDAS的钢板桩支护结构水平位移数值模拟分析[J]. 陈平,张凡. 华南地震. 2014(S1)
[5]钢板桩围堰在不同施工工序下的变形及内力特性研究[J]. 潘泓,王加利,曹洪,骆冠勇. 岩石力学与工程学报. 2013(11)
[6]格型钢板桩结构有限元数值分析[J]. 王元战,焉振,王禹迟. 岩土力学. 2013(04)
[7]钢板桩挡墙主动土压力分布的形状效应[J]. 刘芳,张国庆,蒋明镜,熊巨华,中山裕章. 岩土力学. 2012(S1)
[8]钢板桩的生产工艺及应用[J]. 吴民渊,张洁,程振兴. 包钢科技. 2012(02)
[9]双排钢板桩在深基坑中的运用[J]. 张作鹏. 山西建筑. 2010(18)
[10]钢板桩在泵站基坑支护中的应用[J]. 孙愚男. 沿海企业与科技. 2010(02)
硕士论文
[1]基于锁口摩擦的钢板桩基坑支护数值模拟分析[D]. 魏仁明.安徽工业大学 2016
本文编号：3506446
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/chengjian/3506446.html
