盘径及坡角对混凝土扩盘桩抗压破坏影响原状土试验研究

发布时间：2017-09-06 11:04

  本文关键词：盘径及坡角对混凝土扩盘桩抗压破坏影响原状土试验研究

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【摘要】：目前,关于混凝土扩盘桩单桩极限承载力的理论和试验的研究均已取得一定的进步,在理论研究方面,主要从混凝土扩盘桩抗压和抗拔两种受力情况研究其计算模式,在抗压桩的计算模式中又细分为单盘、双盘和多盘,在研究抗压多盘桩时,根据承力盘的影响范围,又分盘间距较大和较小两种情况,抗拔桩计算模式的研究亦是如此。在试验研究方面,主要有小比例半截面模型桩埋土试验和现场大比例半截面混凝土灌注桩实桩抗压试验。在目前的研究中,涉及混凝土扩盘桩承力盘参数的研究主要为主桩直径、承力盘间距、承力盘位置、承力盘高度、形式和数量等,但关于混凝土扩盘桩承力盘悬挑径和坡角对混凝土扩盘桩抗压破坏机理的影响还需要进行深入研究。为了设计更为合理的混凝土扩盘桩型,本文通过试验研究和理论分析相结合的方法,对混凝土扩盘桩承力盘悬挑径和坡角对混凝土扩盘桩抗压破坏机理的影响进行研究。在试验研究中,采用原创的小比例半面桩模型原状土试验,确定土体的破坏机理,同时运用ANSYS分析软件,对同样规格的混凝土扩盘桩按1:1进行建模计算分析,对计算分析得出的位移及应力等进行分析,并与试验结果对比,得出混凝土扩盘桩抗压性能最好的承力盘悬挑径和坡角的取值范围。本文的创新主要是试验研究方法,为了得出更可靠的试验数据,在课题研究小组原有的小比例半截面模型桩埋土试验和现场实桩试验的启发下,本文对以往埋土模型试验采用的试验方法和试验设备均进行了的改进和创新,在试验方法上,首次采用原状土作为试验用土,按实际工程混凝土扩盘桩规格的1:50缩小制作模型桩,根据抗压桩单盘承力盘参数中的悬挑径和坡角,控制单变量分别设计两组桩型进行对比试验现象,在试验设备上无论从取土器和加载承台的设计、加载和观测设备的购置等都进行反复推敲,经多种试验方案的比较后,选择其中施工工艺较为简单实用,工期较短,造价和工程量较低,同时满足试验的科学性、灵活性与可靠性的方案实行,为设计出更合理的抗压混凝土扩盘桩桩型提供充分的理论和试验依据。本文对混凝土扩盘桩承力盘悬挑径和坡角对抗压破坏机理的影响的研究成果,将丰富和完善混凝土扩盘桩型的设计理论,对实际工程的应用起到必要的补充,对混凝土扩盘桩的研究和应用起到一定的推动作用。同时,全新的试验方法也为桩基础的研究提供了很好的借鉴。
【关键词】：混凝土扩盘桩 抗压承载力 承力盘悬挑径 承力盘坡角 原状土试验
【学位授予单位】：吉林建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU473.1
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 桩基础的发展现状和发展方向11-15
• 1.2 我国桩基础的发展方向15-16
• 1.3 课题研究取得的成果和目前存在的问题16-17
• 1.4 本文主要研究的内容17
• 1.5 本章小结17-19
• 第2章 承力盘悬挑径及坡角影响混凝土扩盘桩抗压破坏机理的原状土试验研究19-39
• 2.1 前言19-20
• 2.2 试验模型设计20-24
• 2.2.1 桩型设计20-23
• 2.2.2 取土器设计23-24
• 2.3 场地取土24-29
• 2.3.1 试验场地的选取与勘查24-25
• 2.3.2 基坑开挖与平整25-26
• 2.3.3 取土器取土过程26-27
• 2.3.4 取土后加工和搬运27-29
• 2.4 试验埋桩29-31
• 2.5 试验加载31-38
• 2.5.1 设备的选购31
• 2.5.2 加载装置的设计制作31-33
• 2.5.3 仪器设备及辅助工具33-35
• 2.5.4 试验加载设备安装35-37
• 2.5.5 试验加载37-38
• 2.6 本章小结38-39
• 第3章 试验结果分析39-55
• 3.1 同坡角不同盘径的半截面模型桩试验数据整理与分析39-46
• 3.1.1 桩周土破坏结果整理39-43
• 3.1.2 位移-荷载原始数据的整理与分析43-46
• 3.2 同盘径不同坡角的半截面模型桩试验数据整理与分析46-54
• 3.2.1 桩周土破坏情况整理46-51
• 3.2.2 位移-荷载原始数据的整理与分析51-54
• 3.3 本章小结54-55
• 第4章 盘径及坡角对混凝土扩盘桩抗压承载力影响的有限元分析55-62
• 4.1 ANSYS有限元计算模型的建立55-57
• 4.2 同坡角不同盘径的模型参数设计57-59
• 4.3 同盘径不同坡角的模型参数设计59-61
• 4.4 本章小结61-62
• 第5章ANSYS有限元模拟结果分析62-79
• 5.1 承力盘悬挑径对混凝土扩盘桩抗压承载力影响的有限元分析62-71
• 5.1.1 位移结果分析62-66
• 5.1.2 应力结果分析66-71
• 5.2 承力盘坡角对混凝土扩盘桩抗压承载力影响的有限元分析71-78
• 5.2.1 位移结果分析71-74
• 5.2.2 应力结果分析74-78
• 5.3 本章小结78-79
• 第6章 结论与展望79-81
• 6.1 本文主要结论79-80
• 6.2 进一步工作的建议80-81
• 参考文献81-84
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文84-85
• 致谢85-87

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本文编号：802741