PHC管桩群桩基础模型试验研究
发布时间：2022-02-21 14:24
PHC管桩自诞生以来因其具备的多种优点得到了大范围的使用,但目前的各项研究大部分是基于软土地层而进行,未考虑地质环境的不同对PHC管桩承载特征产生的差异,及对群桩效应的影响。因此,对特殊地质环境中PHC管桩群桩基础的理论研究,具有很强的现实意义。本文对PHC管桩的国内外研究现状进行梳理,对其在理论及实际研究中尚存的问题进行总结。依据老粘土地区某工程中应用的管桩基础进行模型试验设计,研究了桩间距、桩体数量及承台形式等条件发生变化时,桩所表现的承载性能差异。利用ANSYS软件对单桩组、四桩组、九桩组试验进行补充分析,将计算数据与试验进行比较。得出以下结论:（1）模型试验结果表明,PHC管桩基础受到荷载后发生的沉降变形较稳定,桩轴力值与施加的荷载呈正比增加,桩侧摩阻力曲线则表现为“双峰型”。（2）研究桩距变化所产生的影响时发现:桩距较大情况下,基础的沉降变形更稳定,同级荷载时6D桩距的轴力值最大,3D桩距最小,桩侧摩阻力的值也同桩距的变化呈现正比关系。三种桩距条件下桩所承受荷载的占比也有所不同,且与桩距成反比关系。而群桩效应系数则与桩距成正比增加趋势,值均大于1。（3）研究承台形式变化所产生...
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 PHC管桩的国内外研究现状
1.2.1 管桩承载性能研究现状
1.2.2 管桩群桩基础研究现状
1.3 PHC管桩研究中尚存的问题
1.4 研究方法及路线
1.4.1 研究内容及方法
1.4.2 研究路线
2 PHC管桩模型试验设计
2.1 引言
2.2 试验理论基础
2.2.1 相似理论
2.2.2 相似常数
2.3 模型试验设计与准备
2.3.1 模型试验方案
2.3.2 模型箱与填筑土
2.3.3 模型桩与承台
2.3.4 测点布置及加载方案
2.4 模型试验步骤
2.5 本章小结
3 PHC管桩模型试验结果分析
3.1 单桩试验结果分析
3.1.1 荷载-沉降规律分析
3.1.2 桩身轴力分析
3.1.3 桩侧摩阻力及桩端反力分析
3.2 四桩基础试验结果分析
3.2.1 荷载-沉降规律分析
3.2.2 桩身轴力及桩侧摩阻力分析
3.2.3 桩端反力及桩土承担比分析
3.2.4 群桩效应分析
3.3 九桩基础试验结果分析
3.3.1 荷载-沉降规律分析
3.3.2 桩身轴力分析
3.3.3 桩侧摩阻力及桩端反力分析
3.4 本章小结
4 PHC管桩模型试验数值分析
4.1 概述
4.2 有限元理论基础
4.2.1 土体本构模型
4.2.2 单元类型
4.2.3 接触类型
4.3 有限元模型建立及网格划分
4.4 有限元结果分析
4.4.1 单桩结果分析
4.4.2 四桩结果分析
4.4.3 九桩结果分析
4.5 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]管桩水平承载特性室内模型试验研究[J]. 亓乐,宋修广,张宏博,周志东,岳红亚. 长江科学院院报. 2017(10)
[2]PHC管桩-土相互作用受力性能拟静力试验[J]. 庄一舟,黄福云,钱海敏,熊铮晖. 中国公路学报. 2017(04)
[3]基于相似理论的管桩模型实验研究[J]. 雷鸣,唐依民,聂重军. 湖南科技大学学报(自然科学版). 2016(01)
[4]预应力高强混凝土管桩水平荷载作用下承载特性及群桩效应分析[J]. 张鹤年,隆刚,陈凯祥,伍进进. 工业建筑. 2015(08)
[5]PHC管桩水平承载力试验研究[J]. 施峰,郝世龙. 岩土力学. 2015(S2)
[6]采空区上方高速铁路桥梁群桩基础模型试验研究[J]. 梁鑫,程谦恭,陈建明,李良广. 岩土力学. 2015(07)
[7]快速维持荷载法在基桩检测中的应用[J]. 郭峰亮,林楠,程康,马勇彬. 土工基础. 2015(01)
[8]PHC管桩挤土效应环境监测与分析[J]. 贾志刚,张瑞敏,李科,曾红彪. 长江科学院院报. 2015(01)
[9]PHC与CFG桩复合地基在高速铁路基底中处理效果试验对比[J]. 沈宇鹏,毛远凤,荆鹏,程万慧,田亚护. 岩石力学与工程学报. 2014(S2)
[10]考虑剪跨比及截桩填芯影响的PHC管桩抗剪承载力试验研究[J]. 郑刚,张天奇,李庆钢,康谷贻,张楠,张雁,岳彩华. 土木工程学报. 2014(07)
博士论文
[1]考虑湿陷的大厚度黄土地区桩基负摩阻力特性研究[D]. 陈长流.兰州理工大学 2014
[2]软粘土中桩土共同作用模型试验与机理研究[D]. 陈安.中南大学 2006
硕士论文
[1]软土地基微型预制管桩承载性能的模型试验研究[D]. 陈恺磊.浙江工业大学 2017
[2]土体压缩性、成桩方式及约束条件对群桩负摩阻力影响的试验研究[D]. 高志尧.深圳大学 2016
[3]扩底桩竖向承载特性模型试验研究[D]. 高伟杰.安徽理工大学 2016
[4]湛江组结构性黏土中PHC管桩静载荷试验研究[D]. 苏现月.武汉科技大学 2015
[5]PHC管桩嵌入承台深度的数值模拟与理论分析[D]. 杨子京.太原理工大学 2015
[6]不同桩端条件下预制桩承载性状模型试验研究[D]. 胡锡鹏.湖南科技大学 2015
[7]非均匀湿陷条件下黄土地基桥梁群桩承载特性离心模型试验研究[D]. 杨欣.长安大学 2014
[8]高承台管桩群桩水平承载机理数值分析[D]. 董风保.天津大学 2012
本文编号：3637441
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 PHC管桩的国内外研究现状
1.2.1 管桩承载性能研究现状
1.2.2 管桩群桩基础研究现状
1.3 PHC管桩研究中尚存的问题
1.4 研究方法及路线
1.4.1 研究内容及方法
1.4.2 研究路线
2 PHC管桩模型试验设计
2.1 引言
2.2 试验理论基础
2.2.1 相似理论
2.2.2 相似常数
2.3 模型试验设计与准备
2.3.1 模型试验方案
2.3.2 模型箱与填筑土
2.3.3 模型桩与承台
2.3.4 测点布置及加载方案
2.4 模型试验步骤
2.5 本章小结
3 PHC管桩模型试验结果分析
3.1 单桩试验结果分析
3.1.1 荷载-沉降规律分析
3.1.2 桩身轴力分析
3.1.3 桩侧摩阻力及桩端反力分析
3.2 四桩基础试验结果分析
3.2.1 荷载-沉降规律分析
3.2.2 桩身轴力及桩侧摩阻力分析
3.2.3 桩端反力及桩土承担比分析
3.2.4 群桩效应分析
3.3 九桩基础试验结果分析
3.3.1 荷载-沉降规律分析
3.3.2 桩身轴力分析
3.3.3 桩侧摩阻力及桩端反力分析
3.4 本章小结
4 PHC管桩模型试验数值分析
4.1 概述
4.2 有限元理论基础
4.2.1 土体本构模型
4.2.2 单元类型
4.2.3 接触类型
4.3 有限元模型建立及网格划分
4.4 有限元结果分析
4.4.1 单桩结果分析
4.4.2 四桩结果分析
4.4.3 九桩结果分析
4.5 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]管桩水平承载特性室内模型试验研究[J]. 亓乐,宋修广,张宏博,周志东,岳红亚. 长江科学院院报. 2017(10)
[2]PHC管桩-土相互作用受力性能拟静力试验[J]. 庄一舟,黄福云,钱海敏,熊铮晖. 中国公路学报. 2017(04)
[3]基于相似理论的管桩模型实验研究[J]. 雷鸣,唐依民,聂重军. 湖南科技大学学报(自然科学版). 2016(01)
[4]预应力高强混凝土管桩水平荷载作用下承载特性及群桩效应分析[J]. 张鹤年,隆刚,陈凯祥,伍进进. 工业建筑. 2015(08)
[5]PHC管桩水平承载力试验研究[J]. 施峰,郝世龙. 岩土力学. 2015(S2)
[6]采空区上方高速铁路桥梁群桩基础模型试验研究[J]. 梁鑫,程谦恭,陈建明,李良广. 岩土力学. 2015(07)
[7]快速维持荷载法在基桩检测中的应用[J]. 郭峰亮,林楠,程康,马勇彬. 土工基础. 2015(01)
[8]PHC管桩挤土效应环境监测与分析[J]. 贾志刚,张瑞敏,李科,曾红彪. 长江科学院院报. 2015(01)
[9]PHC与CFG桩复合地基在高速铁路基底中处理效果试验对比[J]. 沈宇鹏,毛远凤,荆鹏,程万慧,田亚护. 岩石力学与工程学报. 2014(S2)
[10]考虑剪跨比及截桩填芯影响的PHC管桩抗剪承载力试验研究[J]. 郑刚,张天奇,李庆钢,康谷贻,张楠,张雁,岳彩华. 土木工程学报. 2014(07)
博士论文
[1]考虑湿陷的大厚度黄土地区桩基负摩阻力特性研究[D]. 陈长流.兰州理工大学 2014
[2]软粘土中桩土共同作用模型试验与机理研究[D]. 陈安.中南大学 2006
硕士论文
[1]软土地基微型预制管桩承载性能的模型试验研究[D]. 陈恺磊.浙江工业大学 2017
[2]土体压缩性、成桩方式及约束条件对群桩负摩阻力影响的试验研究[D]. 高志尧.深圳大学 2016
[3]扩底桩竖向承载特性模型试验研究[D]. 高伟杰.安徽理工大学 2016
[4]湛江组结构性黏土中PHC管桩静载荷试验研究[D]. 苏现月.武汉科技大学 2015
[5]PHC管桩嵌入承台深度的数值模拟与理论分析[D]. 杨子京.太原理工大学 2015
[6]不同桩端条件下预制桩承载性状模型试验研究[D]. 胡锡鹏.湖南科技大学 2015
[7]非均匀湿陷条件下黄土地基桥梁群桩承载特性离心模型试验研究[D]. 杨欣.长安大学 2014
[8]高承台管桩群桩水平承载机理数值分析[D]. 董风保.天津大学 2012
本文编号：3637441
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