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盘截面形式对混凝土扩盘桩抗拔破坏状态的影响研究

发布时间:2018-07-23 15:14
【摘要】:混凝土扩盘桩是继扩底桩、挤扩支盘桩等形式后的又一种的变截面桩的发展模式,该桩型摒弃了以往的挤扩支盘桩的"支"的形式,全部用扩大盘的形式构成的变截面桩。其理论研究与实际的成桩工艺经过一系列的发展已经取得了一定的成果,其主要的成桩工艺分为挤扩成桩、旋扩成桩和钻扩成桩,不同的成桩工艺的成桩效果不同,同时所形成的扩大盘的截面形式也有一定的不同,因而不同桩型之间的受力特点和承载力也可能略有区别。目前已有的混凝土扩盘桩的研究成果主要针对扩大盘的盘间距、坡角、悬挑径等问题,而本文主要研究的内容是不同的成桩工艺所形成的不同截面形式的混凝土扩盘桩在竖向拉力作用下的承载力与受力情况的差异,在理论研究中,通过建立四组相同条件下的混凝土扩盘桩模型,并提取相应的位移、应力应变云图进行分析比较,通过对有限元分析中的混凝土扩盘桩模型截面形式与实际成桩工艺所形成的混凝土扩盘桩截面形式下的模拟结果进行对比分析,找出其中的异同,从而确定已取得的计算公式的对于不同截面形式混凝土扩盘桩的可用性。在此基础上,本文设计了四组不同截面形式的混凝土扩盘桩即盘上曲线非对称桩(钻扩工艺成桩)、盘上直线非对称桩(理想模型)、盘端曲线对称桩(挤扩、旋扩工艺成桩)、盘端尖角对称桩(理想模型),通过室内原状土小比例半截面模型桩试验进行破坏状态研究,并与ANSYS软件理论分析中混凝土扩盘桩抗拔破坏模拟结论进行对比研究。在试验研究中,本文采用1:40的半截面桩进行室内原状土试验,并从中观测土体的破坏情况,并测定桩的荷载-位移情况。半截面桩模型试验相比全桩试验具有破坏过程全程观测,桩体位移清晰可见等优势。综合对比试验和理论分析的结果,分析不同截面形式的混凝土扩盘桩之间的差异与优势,提出混凝土扩盘桩抗拔承载力计算模式的适用性和可靠性,为后续的研究奠定理论基础,使混凝土扩盘桩的研究得到完善。
[Abstract]:Concrete expanded pile is another kind of development mode of variable cross section pile after expanding bottom pile, extruded branch pile and so on. This pile type abandons the former "support" form of extruded branch pile, all of which is composed of variable cross section pile in the form of enlarged plate. The theoretical research and practical piling technology have made some achievements through a series of development. The main piling techniques are extruded pile, rotary expanded pile and drilled pile, and different piling processes have different piling effects. At the same time, the cross-section form of the enlarged plate is also different, so the bearing capacity and bearing capacity of different pile types may also be slightly different. At present, the existing research results of concrete expanded disc pile are mainly aimed at enlarging the disc spacing, slope angle, cantilever diameter, and so on. The main content of this paper is the difference of bearing capacity and force of different cross-section concrete pile formed by different piling technology under vertical tensile force. By establishing four groups of concrete pile models under the same conditions, and extracting the corresponding displacement, the stress-strain cloud map is analyzed and compared. Through the comparison and analysis of the model section form of concrete expanded disc pile in finite element analysis and the simulation result under the form of concrete expanded disc pile section formed by actual pile forming technology, the similarities and differences among them are found out. Thus, the availability of the obtained formulas for different cross-section concrete pile expansion plates is determined. On the basis of this, four groups of concrete pile with different cross-section are designed in this paper, that is, unsymmetrical pile with curve on the plate (pile formed by drilling and expanding process), unsymmetrical pile with straight line on the plate (ideal model), symmetrical pile with curve at the end of the plate (extruding and expanding). The failure state of symmetrical pile with tip angle (ideal model) was studied by laboratory test of small scale semi-section pile of undisturbed soil in laboratory. The results are compared with the results of ANSYS software theory analysis. In this paper, the half-section pile of 1:40 is used to test the undisturbed soil in laboratory, and the failure of soil is observed, and the load-displacement of the pile is measured. Compared with the whole pile test, the half-section pile model test has the advantages of observing the whole failure process, and the pile displacement is clearly visible. Based on the results of comparative test and theoretical analysis, the differences and advantages of concrete pile with different cross-sections are analyzed, and the applicability and reliability of the calculation model of the uplift bearing capacity of concrete pile are put forward. To lay a theoretical foundation for the subsequent study, so that the study of concrete plate pile has been improved.
【学位授予单位】:吉林建筑大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TU473.1

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本文编号:2139800

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