膨胀土地基桩-土相互作用模型试验研究

发布时间：2023-05-20 09:58

　　膨胀土作为一种强亲水性的黏土,极易受到水文气象条件的影响而发生胀缩变形,极大地威胁着膨胀土地区建筑设施的安全。而桩基础在膨胀土地基中的应用可以有效的减少膨胀土胀缩变形带来的影响。由于膨胀土自身性质较为特殊,矿物含量较为复杂,难以定量分析黏粒含量对膨胀土膨胀性的影响,通过人工制备与膨胀土性质相仿的膨胀土相似材料混合物可以实现上述目的。此外,桩-膨胀土体系相互作用的受力、变形机理与其它桩-土体系有着明显的不同。因此,开展膨胀土相似材料混合物膨胀性的研究及膨胀土地基中的桩-土相互作用研究具有一定的应用价值与工程指导意义。本文在广泛查阅国内外有关文献的基础上,以室内基本物理力学试验、模型试验及ABAQUS有限元数值模拟为方法,进行了以下相关问题的研究:(1)通过室内基本物理力学试验,研究了不同质量配比下砂-膨润土-石膏模型试验相似材料混合物的一维侧限竖向膨胀应变。参考控制变量法,分析了石膏含量、膨润土含量、含水率及初始干密度对混合物膨胀应变的影响。并由正交试验、极差结果分析、方差结果验证确定了各因素对混合物膨胀应变率影响的主次关系,便于在膨胀土相似材料的研究中确定各因素各水平膨胀效果最佳的组合...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 膨胀土研究现状
        1.2.2 桩-土相互作用研究现状
        1.2.3 膨胀土地基中基桩承载特性研究现状
    1.3 研究内容与方法
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究方法
        1.3.3 技术路线
2 膨胀土模型试验相似材料膨胀特性试验研究
    2.1 概述
    2.2 材料选择及试验方法
        2.2.1 试验原料
        2.2.2 试样制备
    2.3 试验结果分析
        2.3.1 不同配比混合物膨胀特性分析
        2.3.2 初始干密度对混合物膨胀应变的影响
        2.3.3 初始含水率对混合物膨胀应变的影响
    2.4 膨胀土相似材料膨胀性影响因素正交试验
        2.4.1 正交试验设计
        2.4.2 正交试验结果分析
    2.5 小结
3 膨胀土地基基桩模型试验研究
    3.1 概述
    3.2 模型试验概况
        3.2.1 试验设计
        3.2.2 试验过程
        3.2.3 测试元器件布置
        3.2.4 试验加载
    3.3 试验结果分析
        3.3.1 浸水前桩体承载特性分析
        3.3.2 浸水后桩-土体系变形分析
        3.3.3 浸水后桩体受力分析
    3.4 小结
4 膨胀土地基中荷载作用下桩基承载特性数值模拟分析
    4.1 ABAQUS及有限元分析简介
    4.2 桩土计算模型的建立
        4.2.1 桩土模型分析选择
        4.2.2 计算模型的建立
    4.3 计算结果分析
        4.3.1 膨胀土地基中荷载作用下桩体沉降分析
        4.3.2 膨胀土地基中荷载作用下桩身受力分析
        4.3.3 桩径与桩长对桩基承载能力的影响
    4.4 小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3820912