输电塔挤扩支盘桩基础试验研究与数值分析

发布时间：2017-03-19 02:01

  本文关键词：输电塔挤扩支盘桩基础试验研究与数值分析，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目前,在软土地区,输电线路基础一般采用普通的等直径钢筋混凝土灌注桩,这种桩型主要靠桩侧摩阻力承担荷载,因此其抗拔和抗压承载力能力相对较差。而挤扩支盘灌注桩通过特殊的承力盘提高承载力,在相同荷载及地质条件下,相对于普通等径灌注桩基础,应用挤扩支盘桩基础,能有效减小桩径、减小桩身长度,大幅度节约材料用量,进而降低了施工成本,具有较好的节能效益,若支盘灌注桩该新型桩基能够广泛应用在输电线路工程中,将具有重大的经济意义。本文依托淮南~南京~上海1000kV特高压交流输电线路新建工程,针对江苏扬州软土地区,对挤扩支盘桩在不同荷载工况下的承载变形性能及受力机理开展了全面、系统的研究,主要包括以下几个方面:(1)通过现场真型试验,确定了挤扩支盘桩单桩及群桩的竖向抗压与抗拔极限承载力,并得到了群桩效应系数,为其在特高压线路基础中的首次应用提供参考依据。(2)在总结国内不同地区关于挤扩支盘桩单桩竖向承载力设计计算公式的基础上,结合试验结果验证,推荐给出了适用于软土地基输电塔基础的挤扩支盘桩单桩竖向承载力理论计算公式。(3)通过有限元软件,研究了竖向荷载下的支盘桩单桩以及竖向荷载和水平荷载共同作用下的支盘桩群桩的受力机理及承载变形性能影响因素。挤扩支盘灌注桩属于新型桩基,在输电线路中的应用尚处于技术开发阶段,本文研究成果对挤扩支盘桩在该地区特高压交流线路工程中首次应用提供依据,为以后支盘桩基础在类似软土地区输电线路中的应用提供一定的参考。
【关键词】：挤扩支盘桩 输电线路 受力特性 现场试验 有限元分析
【学位授予单位】：东北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU473.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 课题研究的背景9
• 1.2 课题研究的目的及意义9-10
• 1.3 挤扩支盘桩的国内外研究现状10-13
• 1.3.1 挤扩支盘桩单桩竖向受力性能研究11
• 1.3.2 挤扩支盘桩群桩受力性能研究11-12
• 1.3.3 挤扩支盘桩竖向承载力设计计算方法12
• 1.3.4 挤扩支盘桩基础的应用现状12-13
• 1.4 目前存在且尚需解决的问题13
• 1.5 本文主要研究内容及技术路线13-15
• 1.5.1 主要研究内容13-14
• 1.5.2 研究技术路线14-15
• 第2章 挤扩支盘桩承载性状现场试验研究15-24
• 2.1 引言15
• 2.2 工程概况及试验意义15
• 2.3 试验场地地质条件15-16
• 2.4 试桩试验方案16-22
• 2.4.1 试桩设计16-17
• 2.4.2 试桩平面布置方案17-18
• 2.4.3 试桩测试元件布置方案及数据采集系统18-21
• 2.4.4 试桩现场试验加载方案21-22
• 2.5 试桩极限承载力确定方法22-23
• 2.5.1 试桩抗压极限承载力确定方法22-23
• 2.5.2 试桩抗拔极限承载力确定方法23
• 2.5.3 试桩水平极限承载力确定方法23
• 2.6 本章小结23-24
• 第3章 挤扩支盘桩静载试验结果及分析24-45
• 3.1 引言24
• 3.2 挤扩支盘桩上拔静载试验结果24-30
• 3.2.1 试桩抗拔极限承载力结果24-26
• 3.2.2 试桩桩身截面轴力变化分析26-29
• 3.2.3 试桩桩身各段分担荷载29-30
• 3.3 挤扩支盘桩下压静载试验结果及分析30-36
• 3.3.1 试桩抗压极限承载力结果30-32
• 3.3.2 试桩Q/Qu-Δs曲线分析32-33
• 3.3.3 试桩桩身截面轴力变化分析33-35
• 3.3.4 试桩桩身侧摩阻力变化规律35
• 3.3.5 试桩支盘端承力及桩端阻力变化规律35-36
• 3.4 支盘桩群桩下压+水平荷载作用下静载试验结果36-40
• 3.4.1 支盘桩群桩竖向抗压极限承载力结果36-38
• 3.4.2 支盘桩群桩水平极限承载力结果38-39
• 3.4.3 支盘桩群桩承台底部土压力测试结果39
• 3.4.4 支盘桩群桩中基桩端阻力测试结果39-40
• 3.5 支盘桩群桩群桩上拔+水平荷载作用下静载试验结果40-42
• 3.5.1 支盘桩群桩抗拔极限承载力结果40-41
• 3.5.2 支盘桩群桩水平极限承载力结果41-42
• 3.6 挤扩支盘桩群桩效应分析42-43
• 3.7 挤扩支盘桩依托工程应用情况43
• 3.8 本章小结43-45
• 第4章 挤扩支盘桩承载力设计计算方法探讨45-50
• 4.1 引言45
• 4.2 支盘桩抗拔承载力理论计算方法的探讨45-47
• 4.2.1 支盘桩抗拔承载力理论计算公式总结45-47
• 4.2.2 支盘桩抗拔承载力理论计算与试验比较47
• 4.3 支盘桩抗压承载力理论计算公式探讨47-49
• 4.3.1 支盘桩抗压承载力经验公式总结47-48
• 4.3.2 支盘桩抗压承载力理论计算和试验比较分析48-49
• 4.4 本章小结49-50
• 第5章 挤扩支盘桩有限元数值分析50-70
• 5.1 引言50
• 5.2 支盘桩有限元模型建立50-52
• 5.2.1 模型基本假定50
• 5.2.2 模型建立及材料参数选取50-51
• 5.2.3 模型边界条件及加载方式51
• 5.2.4 模型网格划分51-52
• 5.2.5 初始地应力平衡52
• 5.3 支盘桩单桩竖向承载性状数值模拟分析52-57
• 5.3.1 支盘桩竖向抗压承载变形性能分析52-55
• 5.3.2 支盘桩竖向抗拔承载性能的影响因素分析55-57
• 5.4 支盘桩群桩在下压+水平荷载下的数值模拟分析57-63
• 5.4.1 支盘桩群桩承台变形分析57-58
• 5.4.2 支盘桩群桩中基桩位移变化分析58-59
• 5.4.3 支盘桩桩身应力分析59-60
• 5.4.4 支盘桩桩身内力分析60-61
• 5.4.5 支盘桩桩-土相互作用机理分析61-63
• 5.5 支盘桩群桩在上拔和水平荷载下承载变形性状影响因素分析63-68
• 5.5.1 支盘桩支盘埋深的影响分析63-65
• 5.5.2 支盘桩桩间距的影响分析65-68
• 5.6 本章小结68-70
• 结论及建议70-72
• 参考文献72-76
• 攻读学位期间取得的研究成果及发表的学术论文76-79
• 致谢79

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 卢成原;李汉杰;;支盘桩群桩抗拔承载性状试验研究[J];浙江工业大学学报;2014年03期

2 赵贞欣;周卫;张琰;李旭;李占岭;;输电线路挤扩支盘桩试验及承载力计算研究[J];电力勘测设计;2014年01期

3 底尚尚;金涛;;挤扩支盘桩在输电线路工程中的应用[J];河北电力技术;2013年05期

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5 张超;;挤扩支盘桩群桩效应模型试验分析[J];才智;2013年15期

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7 柯江;;支盘桩抗拔承载特性分析[J];地下空间与工程学报;2013年01期

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9 欧阳永龙;张有;郑志红;王春虎;刘永祥;沙元恒;;支盘挤扩桩在桩基础中的应用及优势[J];中国煤炭地质;2012年12期

10 张琰;陈培;;软土地基挤扩支盘桩抗拔试验研究[J];建筑科学;2012年11期

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1 高笑娟;挤扩支盘桩承载性状试验和数值模拟分析[D];浙江大学;2007年

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本文编号：255323