邯郸地区管桩桩侧摩阻力分布规律研究
发布时间：2021-09-18 12:09
为了保证建筑的安全稳定,建筑物的沉降值需要着重考虑。鉴于桩基础承载力高、沉降量小等各种优势,其在工程建设中得到了广泛应用。桩基础沉降量计算的方法比较多,比如弹性力学法、应力面积法、分层总和法和考虑应力历史影响的沉降计算法等。其中分层总和法是规范推荐的实用计算方法。沉降量按照分层总和法计算时,地基土附加应力的计算是十分关键的,其计算方法分为Boussinesq公式、Cerutti公式、Mindlin公式。在Mindlin解计算公式中桩端阻力比α、桩侧均匀分布侧阻比β对附加应力的影响很大。本文研究的对象是Geddes对Mindlin公式积分导出的应力解中α和β在邯郸地区所适用的取值。本文收集了邯郸地区多种土质条件下5组工程桩的单桩静载荷试验实验结果和桩基工程的沉降观测资料,开展了对此地区单桩沉降情况的分析。首先阐述了桩基的发展历史,分析了桩侧摩阻力的研究现状。然后计算分析了Mindlin应力解中关键参数α、β的改变对地基附加应力的影响。使用Matlab软件编制了基于Mindlin-Geddes应力解的分层总和法沉降计算公式程序,并且按照相应的工程地质勘查资料,计算单桩沉降值。在沉降计算中的...
【文章来源】：河北工程大学河北省
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
桩的荷载传递法计算模型
河北工程大学硕士学位论文10（2）沉降计算Geddes[51]（1966）认为，在竖向荷载下单桩作用于地基上的力可以近似看做桩端集中力和桩侧摩阻力的组合，其中侧阻力在桩侧均匀分布并且随入土深度的增加也呈线性增加，如图1-2所示。根据Mindlin所研究课题，得出了土中竖向应力的表达式。我国现行规范[52-53]中桩端平面下的附加应力计算以Geddes应力解为基础，使用单向压缩分层求和方法来计算桩基沉降。在附加应力的计算过程中，均匀分布的部分和线性增长分布两个部分共同组成桩侧摩阻力的分布形式，公式表达为βQ和(1αβ)Q。图1-2Geddes应力解计算图示Fig.1-2PileGeddesstresssolutioncalculationdiagram与荷载传递法比较，用弹性理论法计算获得的单桩沉降离散度低，并且更利于使用参数进行分析，容易扩充到其它基本量（桩身压缩量、桩端沉降、桩身荷载、桩端荷载等）的分析，进而可以进行群桩基础的分析[54]。建筑地基基础设计规范中桩基础最终沉降的计算采用单向压缩分层总和法：对于桩基任一点，最终沉降量可按下式计算：,,11,jnmjijiPjisjihsEs===Ψ∑∑（1-6）式中各参数含义可参考建筑地基基础设计规范。采用Mindlin解计算桩引起的附加应力时，桩端平面以下周围处的应力集中现象较为显著，桩尖处附加应力出现无穷大点，导致无法进行沉降计算。计算时表现在采用明德林应力公式方法计算单桩桩身轴线的附加应力时，由于计算点离桩
河北工程大学硕士学位论文上式x、y、z——任意点的坐标，R=x2+y2+z2；E——弹性模量；v——泊松比。图2-1Boussinesq解理论图Fig.2-1Boussinesqsolutiontheorydiagram一般当工程中遇到沉降问题时，需进行简化处理，包括浅基础的竖向位移问题，见图2-2，可选定A点坐标，将其代入简化，简化后公式为：2Q(1v)sErωp+==（2-9）图2-2地基在集中力作用下的沉降简化图Fig.2-2Simplifieddiagramofsettlementoffoundationunderconcentratedforce14
【参考文献】：
期刊论文
[1]桩间距对群桩承载性能影响的室内模型试验研究[J]. 马文杰,王旭,蒋代军,王博林. 地下空间与工程学报. 2018(S2)
[2]大直径超长灌注桩侧阻力深度效应研究[J]. 张慧海,石怀清,张浩,万再新,王东红. 工程勘察. 2018(08)
[3]基于桩周土体固结的静压桩承载力时效性研究[J]. 刘时鹏,施建勇,张金水,张兴胜. 中南大学学报(自然科学版). 2016(10)
[4]基于Geddes方法的既有基桩竖向承载力评估[J]. 杨宇,马晔,吕颖钊. 地下空间与工程学报. 2016(S1)
[5]PHC管桩及带承台管桩水平受力特性有限元分析[J]. 黄晓龙,郭昭胜,贺武斌,白晓红. 混凝土. 2016(09)
[6]岛状多年冻土桥梁桩基回冻后桩侧摩阻力的试验研究[J]. 宇德忠,程培峰,季成,崔志刚. 中外公路. 2015(06)
[7]考虑桩径和桩侧摩阻力分布的改进Geddes桩基沉降分析方法[J]. 张瑜,吴江斌,蔡永昌. 岩土力学. 2015(S2)
[8]静压管桩桩-土作用机制及其竖向承载力确定方法[J]. 王常明,常高奇,吴谦,李文涛. 吉林大学学报(地球科学版). 2016(03)
[9]静压桩桩-土界面滑动摩擦机制研究[J]. 胡永强,汤连生,李兆源. 岩土力学. 2015(05)
[10]DX桩及其在郑州地区的适用性分析[J]. 段钧培,段鸿海,陈旭. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2015(04)
博士论文
[1]近海风机超大直径单桩水平承载特性试验与数值分析[D]. 孙永鑫.浙江大学 2016
[2]复合地基优化的理论与措施研究[D]. 张爱军.西安理工大学 2007
[3]竖向荷载作用下大直径桩的荷载传递理论及应用研究[D]. 肖宏彬.中南大学 2005
硕士论文
[1]竖向荷载作用下预制桩桩周粗糙度对侧摩阻力影响研究[D]. 郑志洪.东华理工大学 2018
[2]基于FLCA3D的大直径桩竖向承载特性分析[D]. 高晋明.西南交通大学 2018
[3]长春地区老粘性土桩侧摩阻力研究[D]. 张霄汉.吉林建筑大学 2018
[4]Mindlin解在刚性桩复合地基沉降计算中的应用[D]. 赵立昌.河北工程大学 2017
[5]复杂地层条件下大直径嵌岩灌注桩承载特性研究[D]. 任雨.重庆交通大学 2016
[6]室内模型试验与有限元强度折减法在单桩极限承载力中的应用研究[D]. 巨澍朋.兰州交通大学 2014
[7]基于修正剑桥模型的刚性桩复合地基固结分析研究[D]. 张文俊.华南理工大学 2013
[8]夯实水泥土桩复合地基承载性能研究[D]. 韦伟.哈尔滨工业大学 2012
[9]有限元方法在研究群桩基础沉降影响因素中的应用[D]. 谢荣昌.吉林大学 2009
[10]竖向荷载作用下群桩效应模拟研究[D]. 陈鹏.哈尔滨工业大学 2007
本文编号：3400113
【文章来源】：河北工程大学河北省
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
桩的荷载传递法计算模型
河北工程大学硕士学位论文10（2）沉降计算Geddes[51]（1966）认为，在竖向荷载下单桩作用于地基上的力可以近似看做桩端集中力和桩侧摩阻力的组合，其中侧阻力在桩侧均匀分布并且随入土深度的增加也呈线性增加，如图1-2所示。根据Mindlin所研究课题，得出了土中竖向应力的表达式。我国现行规范[52-53]中桩端平面下的附加应力计算以Geddes应力解为基础，使用单向压缩分层求和方法来计算桩基沉降。在附加应力的计算过程中，均匀分布的部分和线性增长分布两个部分共同组成桩侧摩阻力的分布形式，公式表达为βQ和(1αβ)Q。图1-2Geddes应力解计算图示Fig.1-2PileGeddesstresssolutioncalculationdiagram与荷载传递法比较，用弹性理论法计算获得的单桩沉降离散度低，并且更利于使用参数进行分析，容易扩充到其它基本量（桩身压缩量、桩端沉降、桩身荷载、桩端荷载等）的分析，进而可以进行群桩基础的分析[54]。建筑地基基础设计规范中桩基础最终沉降的计算采用单向压缩分层总和法：对于桩基任一点，最终沉降量可按下式计算：,,11,jnmjijiPjisjihsEs===Ψ∑∑（1-6）式中各参数含义可参考建筑地基基础设计规范。采用Mindlin解计算桩引起的附加应力时，桩端平面以下周围处的应力集中现象较为显著，桩尖处附加应力出现无穷大点，导致无法进行沉降计算。计算时表现在采用明德林应力公式方法计算单桩桩身轴线的附加应力时，由于计算点离桩
河北工程大学硕士学位论文上式x、y、z——任意点的坐标，R=x2+y2+z2；E——弹性模量；v——泊松比。图2-1Boussinesq解理论图Fig.2-1Boussinesqsolutiontheorydiagram一般当工程中遇到沉降问题时，需进行简化处理，包括浅基础的竖向位移问题，见图2-2，可选定A点坐标，将其代入简化，简化后公式为：2Q(1v)sErωp+==（2-9）图2-2地基在集中力作用下的沉降简化图Fig.2-2Simplifieddiagramofsettlementoffoundationunderconcentratedforce14
【参考文献】：
期刊论文
[1]桩间距对群桩承载性能影响的室内模型试验研究[J]. 马文杰,王旭,蒋代军,王博林. 地下空间与工程学报. 2018(S2)
[2]大直径超长灌注桩侧阻力深度效应研究[J]. 张慧海,石怀清,张浩,万再新,王东红. 工程勘察. 2018(08)
[3]基于桩周土体固结的静压桩承载力时效性研究[J]. 刘时鹏,施建勇,张金水,张兴胜. 中南大学学报(自然科学版). 2016(10)
[4]基于Geddes方法的既有基桩竖向承载力评估[J]. 杨宇,马晔,吕颖钊. 地下空间与工程学报. 2016(S1)
[5]PHC管桩及带承台管桩水平受力特性有限元分析[J]. 黄晓龙,郭昭胜,贺武斌,白晓红. 混凝土. 2016(09)
[6]岛状多年冻土桥梁桩基回冻后桩侧摩阻力的试验研究[J]. 宇德忠,程培峰,季成,崔志刚. 中外公路. 2015(06)
[7]考虑桩径和桩侧摩阻力分布的改进Geddes桩基沉降分析方法[J]. 张瑜,吴江斌,蔡永昌. 岩土力学. 2015(S2)
[8]静压管桩桩-土作用机制及其竖向承载力确定方法[J]. 王常明,常高奇,吴谦,李文涛. 吉林大学学报(地球科学版). 2016(03)
[9]静压桩桩-土界面滑动摩擦机制研究[J]. 胡永强,汤连生,李兆源. 岩土力学. 2015(05)
[10]DX桩及其在郑州地区的适用性分析[J]. 段钧培,段鸿海,陈旭. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2015(04)
博士论文
[1]近海风机超大直径单桩水平承载特性试验与数值分析[D]. 孙永鑫.浙江大学 2016
[2]复合地基优化的理论与措施研究[D]. 张爱军.西安理工大学 2007
[3]竖向荷载作用下大直径桩的荷载传递理论及应用研究[D]. 肖宏彬.中南大学 2005
硕士论文
[1]竖向荷载作用下预制桩桩周粗糙度对侧摩阻力影响研究[D]. 郑志洪.东华理工大学 2018
[2]基于FLCA3D的大直径桩竖向承载特性分析[D]. 高晋明.西南交通大学 2018
[3]长春地区老粘性土桩侧摩阻力研究[D]. 张霄汉.吉林建筑大学 2018
[4]Mindlin解在刚性桩复合地基沉降计算中的应用[D]. 赵立昌.河北工程大学 2017
[5]复杂地层条件下大直径嵌岩灌注桩承载特性研究[D]. 任雨.重庆交通大学 2016
[6]室内模型试验与有限元强度折减法在单桩极限承载力中的应用研究[D]. 巨澍朋.兰州交通大学 2014
[7]基于修正剑桥模型的刚性桩复合地基固结分析研究[D]. 张文俊.华南理工大学 2013
[8]夯实水泥土桩复合地基承载性能研究[D]. 韦伟.哈尔滨工业大学 2012
[9]有限元方法在研究群桩基础沉降影响因素中的应用[D]. 谢荣昌.吉林大学 2009
[10]竖向荷载作用下群桩效应模拟研究[D]. 陈鹏.哈尔滨工业大学 2007
本文编号：3400113
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