水平荷载与扭矩耦合作用下斜桩承载变形特性研究
发布时间：2021-01-09 17:00
近年来斜桩在海上风电机组、近海码头和特高压输电塔架等工程基础中广泛运用。斜桩桩身轴线与地面不垂直,致使桩身侧向土压力和土体位移呈非轴对称分布,这使得斜桩的承载变形性状比直桩复杂的多。对于特高压输电塔架斜桩基础,经常承受来自风和上部结构产生的水平荷载、扭矩和竖向荷载。当上部结构产生的竖向荷载较小时,风荷载引起的等效到斜桩桩顶的水平荷载H和扭矩T产生的复杂的耦合作用将显著影响斜桩的承载力。因此,研究水平荷载和扭矩耦合作用下斜桩的承载变形性状具有重要的工程实践意义。首先,通过室内砂性土中的模型试验,研究了斜桩在耦合荷载作用下的承载变形特性。分析了桩身倾斜角度和桩-土界面粗糙程度这两个影响因素对斜桩极限扭转承载力、桩身扭矩、弯矩和剪力的影响。结果表明:耦合荷载作用下,斜桩受扭破坏;桩身倾斜角度增加会降低斜单桩极限扭转承载力,而桩-土界面粗糙程度增加会提高斜单桩极限扭转承载力;斜桩桩身扭矩沿桩体全长分布,而弯矩和剪力主要分布在桩顶下一定桩身深度范围内。然后,采用数值方法研究了耦合荷载作用下黏性土地基中工程斜单桩的承载变形特性。分析了斜桩桩身倾斜角度对桩身侧向水平位移、桩身扭矩和弯矩的影响。此外,...
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
特高压输电塔架斜桩基础受力示意图
西安建筑科技大学硕士学位论文122.3试验设计2.3.1试验装置试验装置由土工模型槽、加荷系统、测量系统三部分构成。模型槽长为1.47m，宽为0.8m，高为2.9m，模型槽的4个侧面及底面用厚度为10mm的钢化玻璃制作，如图2.1所示。14708002702602703303605402400°光滑直桩0°粗糙直桩15°光滑斜桩15°粗糙斜桩20°光滑斜桩20°粗糙斜桩测力计钢绞线定滑轮钢臂百分表Y′XX′Y（a）照片（b）桩位平面布置图图2.1试验装置示意图（单位：mm）对于加荷系统，加荷系统由定滑轮、钢绞线、砝码组成，通过给模型桩桩顶施加如图2.2所示的偏心水平荷载可实现对模型桩水平荷载H和扭矩T的耦合施加。为保证水平荷载的传力路径始终水平，定滑轮可实现上下左右四个方向位置l=150模型桩钢臂水平荷载H百分表螺杆s1=60s2=60图2.2荷载施加装置详图（单位：mm）
直剪试
【参考文献】：
期刊论文
[1]均质砂土中水平简谐荷载与扭矩联合受荷单桩内力、位移分析[J]. 覃玉兰,邹新军,曹雄. 岩土力学. 2020(01)
[2]均质砂土地基中竖向力–水平力–桩顶扭矩共同作用下单桩承载特性试验研究[J]. 郭沛翰,邹新军. 岩石力学与工程学报. 2018(11)
[3]砂土中水平受荷斜桩的p-y曲线及其应用[J]. 曹卫平,夏冰,赵敏,葛欣. 岩石力学与工程学报. 2018(03)
[4]中密砂土地基中H-T组合作用下单桩承载特性研究[J]. 邹新军,丁仕进,徐洞斌. 土木工程学报. 2017(11)
[5]水平荷载作用下斜桩承载变形性状数值分析[J]. 曹卫平,樊文甫. 中国公路学报. 2017(09)
[6]水平力（H）-扭矩（T）组合受荷桩承载特性模型试验研究[J]. 邹新军,丁仕进,赵灵杰. 湖南大学学报(自然科学版). 2017(03)
[7]竖向荷载作用下斜桩荷载传递性状试验研究[J]. 曹卫平,陆清元,樊文甫,李升. 岩土力学. 2016(11)
[8]砂土海床中大直径单桩水平承载与变形特性[J]. 刘晋超,熊根,朱斌,应盼盼. 岩土力学. 2015(02)
[9]近海复杂环境下的H-M-T受荷桩内力位移分析[J]. 邹新军,徐洞斌,王亚雄. 防灾减灾工程学报. 2014(06)
[10]基于混凝土损伤模型的灌注桩水平承载性状分析[J]. 蔡忠祥,刘陕南,高承勇,侯胜男. 岩石力学与工程学报. 2014(S2)
博士论文
[1]水平循环及偏心荷载作用下群桩性状模型试验研究[D]. 顾明.浙江大学 2014
硕士论文
[1]近海大直径单桩水平受荷离心模型试验和三维数值分析[D]. 熊根.浙江大学 2013
[2]水平偏心荷载下群桩受荷性状模型试验及设计方法研究[D]. 王书行.浙江大学 2011
本文编号：2967054
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
特高压输电塔架斜桩基础受力示意图
西安建筑科技大学硕士学位论文122.3试验设计2.3.1试验装置试验装置由土工模型槽、加荷系统、测量系统三部分构成。模型槽长为1.47m，宽为0.8m，高为2.9m，模型槽的4个侧面及底面用厚度为10mm的钢化玻璃制作，如图2.1所示。14708002702602703303605402400°光滑直桩0°粗糙直桩15°光滑斜桩15°粗糙斜桩20°光滑斜桩20°粗糙斜桩测力计钢绞线定滑轮钢臂百分表Y′XX′Y（a）照片（b）桩位平面布置图图2.1试验装置示意图（单位：mm）对于加荷系统，加荷系统由定滑轮、钢绞线、砝码组成，通过给模型桩桩顶施加如图2.2所示的偏心水平荷载可实现对模型桩水平荷载H和扭矩T的耦合施加。为保证水平荷载的传力路径始终水平，定滑轮可实现上下左右四个方向位置l=150模型桩钢臂水平荷载H百分表螺杆s1=60s2=60图2.2荷载施加装置详图（单位：mm）
直剪试
【参考文献】：
期刊论文
[1]均质砂土中水平简谐荷载与扭矩联合受荷单桩内力、位移分析[J]. 覃玉兰,邹新军,曹雄. 岩土力学. 2020(01)
[2]均质砂土地基中竖向力–水平力–桩顶扭矩共同作用下单桩承载特性试验研究[J]. 郭沛翰,邹新军. 岩石力学与工程学报. 2018(11)
[3]砂土中水平受荷斜桩的p-y曲线及其应用[J]. 曹卫平,夏冰,赵敏,葛欣. 岩石力学与工程学报. 2018(03)
[4]中密砂土地基中H-T组合作用下单桩承载特性研究[J]. 邹新军,丁仕进,徐洞斌. 土木工程学报. 2017(11)
[5]水平荷载作用下斜桩承载变形性状数值分析[J]. 曹卫平,樊文甫. 中国公路学报. 2017(09)
[6]水平力（H）-扭矩（T）组合受荷桩承载特性模型试验研究[J]. 邹新军,丁仕进,赵灵杰. 湖南大学学报(自然科学版). 2017(03)
[7]竖向荷载作用下斜桩荷载传递性状试验研究[J]. 曹卫平,陆清元,樊文甫,李升. 岩土力学. 2016(11)
[8]砂土海床中大直径单桩水平承载与变形特性[J]. 刘晋超,熊根,朱斌,应盼盼. 岩土力学. 2015(02)
[9]近海复杂环境下的H-M-T受荷桩内力位移分析[J]. 邹新军,徐洞斌,王亚雄. 防灾减灾工程学报. 2014(06)
[10]基于混凝土损伤模型的灌注桩水平承载性状分析[J]. 蔡忠祥,刘陕南,高承勇,侯胜男. 岩石力学与工程学报. 2014(S2)
博士论文
[1]水平循环及偏心荷载作用下群桩性状模型试验研究[D]. 顾明.浙江大学 2014
硕士论文
[1]近海大直径单桩水平受荷离心模型试验和三维数值分析[D]. 熊根.浙江大学 2013
[2]水平偏心荷载下群桩受荷性状模型试验及设计方法研究[D]. 王书行.浙江大学 2011
本文编号：2967054
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