自动脱挂钩技术条件下SDDC桩复合地基承载性能研究

发布时间：2017-06-09 22:01

  本文关键词：自动脱挂钩技术条件下SDDC桩复合地基承载性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：孔内深层超强夯(Super Down-hole Dynamic Consolidation)法是采用重10吨以上的橄榄形或圆锥形锤,拉高8~17米,冲击成孔至设计深度,然后孔内分层填料分层夯实。在冲击成孔和分层填料夯实过程中对桩间土形成了两次挤密。随着SDDC工法桩越来越多地应用于工程实践,尤其是在自动脱挂钩新技术出现后,极大地提升了其极限桩长的大小,以往在较小桩长工况下的经验和理论已经不能适应实践的发展;因此,对SDDC工法桩及其复合地基在新条件、较大桩长情况下的理论问题亟待探讨研究,以适应乃至指导实际工程设计和施工,进而推动这项技术的应用和发展。本文结合工程实例,利用ABAQUS有限元软件对SDDC桩及其复合地基在竖向荷载作用下的承载性能进行了细致深入的对比分析研究,以自动脱挂钩新技术的应用为背景,得到了一些有助于改进与完善该桩型设计和施工方面的结论,主要如下:(1)SDDC桩桩长得不到完全发挥,其能有效发挥的极限长度大约为桩径的10倍。不同桩长的SDDC桩复合地基桩土应力比范围在2.3到3.0之间,且不随桩长变化而变化。(2)增大桩径在SDDC桩径较小的情况下,对其单桩及其复合地基承载能力提升能产生明显效果,桩径达到一定大小后,继续增大桩径,对提高SDDC桩单桩承载能力特征值的效果逐渐减弱;不同桩径下桩土应力比随荷载增大而略有增大,变化幅度一般在1以内,桩土应力比随着桩径的增大而逐渐减小。(3)桩体材料的弹性模量对SDDC单桩及其复合地基承载能力均有重要影响,其承载能力均随着桩体的弹性模量的增大而显著增大。不同桩体材料弹性模量的桩土模量比与桩土应力比呈线性关系。(4)桩周土变形模量对SDDC单桩及其复合地基的承载能力都具有重要影响,均能有效提高相应的承载能力。桩周土变形模量对复合地基承载能力的影响程度相比对单桩的影响要大得多。(5)增大桩端土的变形模量,对单桩及其复合地基承载能力的影响十分有限,可忽略不计;SDDC桩复合地基增大垫层厚度及变形模量能使复合地基承载能力得到提升的效果也十分有限。(6)对比现场静载荷试验结果与数值模拟结果,表明模拟结果与现场静载荷试验的荷载-沉降曲线吻合较好,桩身轴力、摩阻力以及桩土应力比计算结果也较理想,验证了用ABAQUS模拟在自动脱挂钩新技术条件下的SDDC单桩及其复合地基承载性能的可行性和合理性。
【关键词】：自动脱挂钩新技术 孔内深层超强夯工法 数值模拟 承载性能
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU473.1
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 1 绪论9-19
• 1.1 引言9-10
• 1.2 研究背景及意义10-11
• 1.3 自动脱挂钩新技术11-12
• 1.4 复合地基应用概述12-14
• 1.4.1 复合地基种类和特点12
• 1.4.2 复合地基承载力概述12-14
• 1.5 SDDC工法复合地基的研究概述14-17
• 1.5.1 SDDC复合地基的研究现状14-16
• 1.5.2 适用范围16-17
• 1.5.3 技术特点17
• 1.6 本文研究方法及主要内容17-19
• 2 自动脱挂钩新技术条件下SDDC单桩承载特性的有限元模拟19-51
• 2.1 工程概况19-21
• 2.2 单桩有限元模型的建立21-30
• 2.2.1 桩-土本构模型及初始地应力平衡21-23
• 2.2.2 桩土接触问题23-25
• 2.2.3 基本假定及模型参数25-26
• 2.2.4 模型建立26-30
• 2.3 不同设计参数下SDDC桩单桩承载特性30-49
• 2.3.1 不同桩长下SDDC桩单桩承载特性30-36
• 2.3.2 不同桩径下SDDC桩单桩承载特性36-39
• 2.3.3 不同桩体材料的SDDC桩单桩承载特性39-42
• 2.3.4 不同桩周土的SDDC桩单桩承载特性42-46
• 2.3.5 不同桩端土的SDDC桩单桩承载特性46-49
• 2.4 本章小结49-51
• 3 自动脱挂钩新技术条件下SDDC桩复合地基承载特性有限元模拟51-83
• 3.1 复合地基承载特性有限元模型的建立51-54
• 3.1.1 基本假定及模型参数51-52
• 3.1.2 模型建立52-53
• 3.1.3 结果输出53-54
• 3.2 不同设计参数下SDDC桩复合地基承载特性54-79
• 3.2.1 不同桩长的SDDC复合地基承载特性54-58
• 3.2.2 不同桩径的SDDC桩复合地基承载特性58-62
• 3.2.3 不同桩体材料的SDDC复合地基承载特性62-66
• 3.2.4 不同桩周土的SDDC复合地基承载特性66-69
• 3.2.5 不同桩端土的SDDC复合地基承载特性69-72
• 3.2.6 不同垫层变形模量的SDDC复合地基承载特性72-76
• 3.2.7 不同垫层厚度的SDDC复合地基承载特性76-79
• 3.3 不同设计参数下SDDC单桩及其复合地基承载特性对比79-81
• 3.3.1 不同桩长的SDDC单桩及其复合地基承载特性对比79-80
• 3.3.2 不同桩径的SDDC单桩及其复合地基承载特性对比80
• 3.3.3 不同桩体材料的SDDC单桩及其复合地基承载特性对比80
• 3.3.4 不同桩周土的SDDC单桩及其复合地基承载特性对比80-81
• 3.3.5 不同桩端土的SDDC单桩及其复合地基承载特性对比81
• 3.4 本章小结81-83
• 4 SDDC桩现场静载荷试验与数值分析对比83-91
• 4.1 单桩静载荷试验83-86
• 4.1.1 试验系统83
• 4.1.2 SDDC工法桩的现场静载荷试验83-86
• 4.2 数值分析与静载荷试验对比86-89
• 4.3 本章小结89-91
• 5 结论与展望91-95
• 5.1 结论91-93
• 5.2 展望93-95
• 参考文献95-99
• 致谢99

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李晓锋;桩-网复合地基承载特性的数值模拟研究[J];淮阴工学院学报;2004年05期

2 罗思京;;粉喷桩的工作机理及复合地基承载特性研究[J];武汉工业学院学报;2007年02期

3 王聪;崔新壮;周亚旭;张娜;;黄河三角洲地下咸水对水泥土搅拌桩复合地基承载特性的影响研究[J];公路;2012年07期

4 娄国充;桩式复合地基承载特性的研究[J];岩土力学;1998年01期

5 李斯海;框架立交桥结构与复合地基承载变形的有限元分析[J];岩土力学;2000年02期

6 刘杰,何杰,张可能;复合地基承载特性的弹塑性分析[J];工程地质学报;2003年03期

7 王俊林;肖昭然;刘治国;;桩—网复合地基承载及变形特性的三维数值分析[J];水运工程;2007年08期

8 雷学文;陈凯杰;;桩-网复合地基承载及变形特性的有限元分析[J];岩土力学;2007年S1期

9 邹新军;杨眉;赵明华;;未打穿砂井复合地基承载机理模型试验研究[J];岩土工程学报;2010年S2期

10 刘运庚;;振冲碎石桩复合地基承载性能试验研究[J];西部探矿工程;2013年02期

中国重要会议论文全文数据库 前3条

1 谢定义;张爱军;;复合地基承载特性的计算机模拟分析[A];中国土木工程学会第七届土力学及基础工程学术会议论文集[C];1994年

2 雷学文;陈凯杰;;桩-网复合地基承载及变形特性的有限元分析[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年

3 刘瑞钾;张大鹏;崔双立;李志祥;刘丛;;旋喷桩复合地基承载特性的试验研究[A];第六届全国结构工程学术会议论文集（第三卷）[C];1997年

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 郑俊杰;复合地基承载特性分析及设计方法研究[D];浙江大学;2001年

2 连峰;桩网复合地基承载机理及设计方法[D];浙江大学;2009年

3 刘敦平;双向增强体复合地基承载特性及其数值分析[D];湖南大学;2008年

4 杨宇;双向增强体复合地基承载性能研究[D];湖南大学;2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 赵慧爽;基于离心模型试验CFG桩筏—桩网复合地基承载与变形特性研究[D];西南交通大学;2016年

2 彭明清;自动脱挂钩技术条件下SDDC桩复合地基承载性能研究[D];西安建筑科技大学;2016年

3 金忠良;柱锤冲扩桩法复合地基承载性能研究[D];中国石油大学;2010年

4 王涛;黄河三角洲咸水区水泥土深层搅拌桩复合地基承载与沉降特性研究[D];山东大学;2011年

5 喻娟;复合地基承载特性计算分析软件的设计与实现[D];武汉理工大学;2007年

  本文关键词：自动脱挂钩技术条件下SDDC桩复合地基承载性能研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：436729