路堤荷载作用下阶梯形变截面桩—网复合地基工作性状研究

发布时间：2017-05-09 07:12

  本文关键词：路堤荷载作用下阶梯形变截面桩—网复合地基工作性状研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：阶梯形变截面桩—网复合地基是一种新型地基处理技术,一方面具有桩—网复合地基施工快、稳定性好、对周边环境影响小等特点,另一方面又具有阶梯形变截面桩承载能力高、沉降小、工程造价低等优点。为了更好地揭示该新技术在路堤荷载作用下的工作性状,本文依托湖南省自然科学基金资助项目,通过室内模型试验与数值模拟的方式,对路堤荷载作用下阶梯形变截面桩—网复合地基与圆柱形桩—网复合地基的工作性状进行对比分析与讨论,主要工作和结论如下:1.通过室内模型试验从荷载沉降、桩身轴力、桩侧摩阻力以及复合地基桩土荷载分担比等方面,较全面地分析了路堤荷载作用下阶梯形变截面桩—网复合地基与圆柱形桩—网复合地基工作性状的差异。研究结果表明:采用阶梯形变截面桩作为竖向增强体可充分利用桩体自身承载能力与浅层地基强度以降低复合地基沉降,从而提高复合地基的承载能力,改善路堤荷载作用下桩—网复合地基的工作性状。2.使用FLAC3D数值模拟软件建立阶梯形变截面PC管桩—网复合地基与圆柱形PC管桩—网复合地基足尺数值模拟模型,进行了两者在路堤荷载作用下荷载沉降关系、桩身轴力分布及复合地基桩土荷载分担比的对比分析。对桩间距、垫层模量、垫层厚度等参数对阶梯形变截面PC管桩—网复合地基工作性状的影响进行了探讨。结果表明:路堤荷载下阶梯形变截面PC管桩—网复合地基桩身沉降、桩身轴力及桩土荷载分担比等均优于同条件下圆柱形PC管桩—网复合地基;桩体荷载分担比及沉降随桩间距增大呈非线性降低;适度提高垫层模量或加大垫层厚度,有利于降低阶梯形变截面PC管桩—网复合地基桩与桩间土沉降以及土体荷载分担比。
【关键词】：路堤荷载 阶梯形变截面桩 桩—网复合地基 工作性状 影响因素 数值模拟
【学位授予单位】：湖南工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU470
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-21
• 1.1 研究背景与研究意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-20
• 1.2.1 变截面桩研究现状11-15
• 1.2.2 土工格栅的研究与应用15-16
• 1.2.3 桩—网复合地基研究现状16-19
• 1.2.4 路堤荷载作用下复合地基的研究现状19-20
• 1.3 本文的主要研究内容20-21
• 第二章 室内模型试验及试验结果分析21-39
• 2.1 引言21
• 2.2 试验概况21-29
• 2.2.1 试验目的21
• 2.2.2 试验装置和试验材料21-24
• 2.2.3 试验测量设备和测点布置24-27
• 2.2.4 试验方案27
• 2.2.5 试验步骤27-29
• 2.3 室内模型试验结果分析29-38
• 2.3.1 路堤荷载作用下桩—网复合地基荷载沉降数据整理与分析29-32
• 2.3.2 路堤荷载作用下桩—网复合地基桩身应力数据整理与分析32-37
• 2.3.3 桩、土应力数据整理与分析37-38
• 2.4 本章小结38-39
• 第三章 室内模型试验与数值模拟结果对比研究39-54
• 3.1 引言39
• 3.2 FLAC~(3D)软件简介39-44
• 3.2.1 FLAC~(3D)理论背景39-41
• 3.2.2 数值求解方法41
• 3.2.3 网格离散41
• 3.2.4 桩土接触面41-42
• 3.2.5 本构模型42-44
• 3.3 建模过程44-47
• 3.3.1 计算模型44
• 3.3.2 边界距离44-45
• 3.3.3 基本假设45
• 3.3.4 计算参数与边界条件45-47
• 3.4 桩—网复合地基数值模拟与室内模型试验结果对比分析47-53
• 3.4.1 荷载沉降对比分析47-49
• 3.4.2 桩身轴力对比分析49-50
• 3.4.3 桩—网复合地基竖向位移分析50-53
• 3.5 本章小结53-54
• 第四章 路堤荷载作用下阶梯形变截面PC管桩—网复合地基数值模拟及影响因素分析54-67
• 4.1 引言54
• 4.2 复合地基计算模型的建立54-56
• 4.2.1 基本假定54
• 4.2.2 几何模型54-55
• 4.2.3 计算参数55-56
• 4.2.4 边界条件56
• 4.3 数值模拟结果分析56-61
• 4.3.1 荷载沉降对比分析56-58
• 4.3.2 桩身轴力对比分析58-61
• 4.3.3 PC管桩—网复合地基荷载分担比对比分析61
• 4.4 阶梯形变截面PC管桩—网复合地基影响因素分析61-66
• 4.4.1 桩间距对阶梯形变截面PC管桩—网复合地基的影响61-63
• 4.4.2 垫层模量对阶梯形变截面PC管桩—网复合地基的影响63-64
• 4.4.3 垫层厚度对阶梯形变截面PC管桩—网复合地基的影响64-66
• 4.5 本章小结66-67
• 第五章 结论与展望67-69
• 5.1 本文结论67-68
• 5.2 展望68-69
• 参考文献69-75
• 攻读学位期间主要成果75-76
• 致谢76

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 杨利民;复合地基综述[J];山西建筑;2002年04期

2 尚月英;复合地基的设计与补救措施[J];山西建筑;2003年07期

3 杨宇,陈昌富,陈砚祥;双向复合地基研究现状及展望[J];南华大学学报(理工版);2003年04期

4 曹荣旭;复合地基在建筑软基处理中的应用[J];河北建筑科技学院学报;2004年02期

5 刘小文,聂晓霞,沈细中;用双参数模型分析复合地基与圆板系统的共同作用[J];铁道建筑;2005年10期

6 赵国宣;复合地基在工程中的应用[J];贵州地质;2005年03期

7 刘杰,何杰;多元复合地基的研究现状及发展动态[J];株洲工学院学报;2005年01期

8 于树增;;谈复合地基的失效问题[J];油气田地面工程;2006年07期

9 黄光明;;复合地基应用进展[J];山西建筑;2007年12期

10 张涛;;复合地基在工程中的应用[J];科技信息(科学教研);2007年28期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 姜玮;王庆春;;载体桩在北京宏福大厦工程复合地基中的应用[A];建筑结构（2009·增刊）——第二届全国建筑结构技术交流会论文集[C];2009年

2 卢信雅;;复合地基悖论——深搅桩桩体作用及实体深基础设计方法[A];全国岩土与工程学术大会论文集（下册）[C];2003年

3 龚晓南;;复合地基理论与实践[A];海峡两岸土力学及基础工程地工技术学术研讨会论文集[C];1994年

4 闫明礼;刘国安;;复合地基中桩型的合理选用[A];海峡两岸土力学及基础工程地工技术学术研讨会论文集[C];1994年

5 姜忻良;郑刚;张新旺;;各向异性模拟的复合地基分析方法[A];第六届全国结构工程学术会议论文集（第三卷）[C];1997年

6 陈光阅;成显珠;安生理;;复合地基+桩基加固软土实践[A];第七届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅲ卷）[C];1998年

7 邵锦周;吴连祥;龚海斌;;漫谈复合地基补强[A];地基处理理论与实践——第七届全国地基处理学术讨论会论文集[C];2002年

8 龚晓南;;复合地基若干问题[A];第六届全国结构工程学术会议论文集（第一卷）[C];1997年

9 樊君健;盛华;;武汉绿地新都会项目D地块别墅复合地基基础运用分析[A];第四届全国建筑结构技术交流会论文集（下）[C];2013年

10 毛新虎;陈军武;赵队家;温金中;王青玉;;某高层建筑软基多重复合地基监测结果分析[A];2002年中国西北部重大工程地质问题论坛论文集[C];2002年

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 陈园园;河南加强高层建筑复合地基审查[N];中国建设报;2008年

2 ;牵住岩和土的牛鼻子[N];甘肃日报;2002年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 徐洋;复合地基固结与变形的计算理论及数值分析[D];浙江大学;2004年

2 邢皓枫;复合地基固结性状研究[D];浙江大学;2005年

3 张爱军;复合地基优化的理论与措施研究[D];西安理工大学;2007年

4 郑冰;多元复合地基与筏形基础及上部结构共同作用分析[D];重庆大学;2011年

5 尚新生;多元复合地基工作机理及优化设计研究[D];西安理工大学;2005年

6 刘丽萍;复合地基静动力特性研究[D];西安建筑科技大学;2005年

7 周敏锋;考虑水泥土峰值后软化特性复合地基性能研究[D];哈尔滨工业大学;2007年

8 卢萌盟;复杂条件下复合地基固结解析理论研究[D];浙江大学;2009年

9 王宁伟;复合地基理论及工程应用研究[D];中国地震局工程力学研究所;2006年

10 吴保全;粉土中格栅结构复合地基的原理与技术方法研究[D];成都理工大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 宋晓领;变刚度复合地基沉降特性研究[D];河北大学;2015年

2 黄福安;路堤荷载下变截面管桩加固深厚软土地基工作性状研究[D];湖南工业大学;2015年

3 周杨;变截面螺纹桩复合地基竖向承载特性研究[D];西南交通大学;2015年

4 李涛;基于拓扑优化理论的桩式复合地基布桩设计软件开发[D];西北农林科技大学;2015年

5 崔帅;钢渣桩桩体材料室内试验及其复合地基承载特性研究[D];中国地质大学(北京);2015年

6 赵明志;高速铁路深厚地层复合地基变形计算经验系数分析和土体压缩模量简易获取方法研究[D];西南交通大学;2014年

7 刘勇;柔性基础下CFG桩复合地基承载与稳定特性研究[D];西南交通大学;2015年

8 董骜;软岩场地大直径素混凝土桩复合地基及筏板基础受力特性研究[D];西南交通大学;2015年

9 冉凡旺;灰土桩—杂填土挤密复合地基工程特性的分析研究[D];长安大学;2015年

10 吴承豪;板与复合地基的静力相互作用[D];西安建筑科技大学;2015年

  本文关键词：路堤荷载作用下阶梯形变截面桩—网复合地基工作性状研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：352051