基桩自锚静载测试技术的模型试验研究

发布时间：2024-12-07 05:59

　　桩基础具有可以有效提高基础承载力和改善沉降变形等诸多优点,因而在工程中被广泛应用,对于桩基领域而言,若能够准确可靠的测试出基桩承载力,对工程具有实际指导意义。基桩自锚静载测试技术作为一种新型基桩承载力测试方法,目前针对其工作机理、桩-锚-土互相作用等缺乏完整系统的研究。本文在参考国内外相关文献的基础上,以理论研究及分析为核心,以室内模型试验和有限元ABAQUS软件数值分析为手段,主要针对以下几方面进行了深入研究:(1)首先通过对国内外相关参考文献进行研究及分析总结,比较详细的介绍了现有基桩静载测试方法和基桩自锚法静载测试的技术原理;讨论了竖向荷载下单桩荷载传递机理和单桩竖向承载力的计算方法;基于组合模型的最小对数误差平方和为目标函数求解最优加权系数,进而推导出最优加权几何平均组合预测模型对锚杆抗拔承载力进行了预测研究,以及基于Meyehof破坏模式和成拱理论,针对锚杆对桩端阻力和桩侧摩阻力的强化效应,进一步探讨了桩-锚-土相互作用机理。(2)其次在上述理论的基础上,为了探讨基桩自锚静载试验中桩-锚-土相互作用,在室内设计并进行了模型试验,模型试验前根据相关规范对试验用土进行了相关物理性土...

【文章页数】：99 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及研究意义
    1.2 现有基桩静载测试方法简介
        1.2.1 堆载法
        1.2.2 锚桩法
        1.2.3 自平衡法
    1.3 基桩自锚法静载测试技术简介
        1.3.1 基桩自锚法研究现状
        1.3.2 基桩自锚法静载测试技术原理
        1.3.3 基桩自锚法的优点及现存的问题
    1.4 本文主要研究内容及技术路线
        1.4.1 本文主要研究内容
        1.4.2 本文研究技术路线
2 基桩自锚系统的作用机理研究
    2.1 概述
    2.2 竖向荷载下单桩承载性状分析
        2.2.1 单桩荷载传递机理
        2.2.2 单桩竖向承载力计算方法
    2.3 锚杆抗拔承载力的预测
        2.3.1 两种预测模型的简介
        2.3.2 最优加权平均几何预测模型
        2.3.3 组合预测模型的精度评价
        2.3.4 工程实例分析
    2.4 桩-土-锚杆相互作用的强化机理分析
        2.4.1 锚杆对桩端阻力的强化作用机理
        2.4.2 锚杆对桩侧摩阻力的强化作用机理
3 基桩自锚室内模型试验
    3.1 试验目的
    3.2 模型试验总体规划
    3.3 模型试验相似理论
        3.3.1 结构模型相似理论
        3.3.2 相似模拟的单值条件以及相似判据
        3.3.3 模型试验相似比设计
    3.4 试验填土的物理性试验
        3.4.1 筛分试验
        3.4.2 液塑限联合测定试验
        3.4.3 击实试验
    3.5 室内模型试验设备
        3.5.1 加载设备标定
        3.5.2 模型箱和模型桩
        3.5.3 测试元件布设
        3.5.4 模型箱填筑
        3.5.5 试验加载
    3.6 模型试验成果整理及分析
        3.6.1 概述
        3.6.2 荷载沉降曲线分析
        3.6.3 桩身轴力分析
        3.6.4 桩身侧摩阻力分析
    3.7 小结
4 基桩自锚测试技术的有限元分析
    4.1 有限元法概述
        4.1.1 平面四结点等参单元
        4.1.2 本构模型
        4.1.3 ABAQUS中的接触理论
    4.2 ABAQUS有限元分析
        4.2.1 ABAQUS有限元软件简介
        4.2.2 模型建立
        4.2.3 计算分析过程
    4.3 数值计算荷载沉降曲线对比分析
    4.4 小结
5 室内试验数据与数值结果对比分析
    5.1 概述
    5.2 室内试验与数值模拟Q-s对比分析
    5.3 Q-s曲线与锚固长度关系
    5.4 小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果



本文编号：4014918