变截面与等截面管桩单桩承载性状及经济对比分析
发布时间：2021-10-20 23:18
混凝土预制管桩因具有制作简易，施工周期短，经济效益可观及工程地质条件适应性强等特点，而广泛应用于桩基础工程中。本文基于国家自然科学基金资助项目“阶梯型混凝土预制管桩单桩承载性能及接管关键技术研究”，采用模型试验、数值模拟、经济分析等手段，并结合工程实例对静压闭口阶梯型管桩单桩工作性能及经济效益进行了研究。主要内容及成果如下：基于室内大比例模型试验，对比研究了两类管桩在竖向荷载作用下荷载—沉降、桩身应力、桩侧摩阻力及端阻力的差异。研究结果表明：在桩身平均直径相同的情况下，阶梯型变截面管桩的承载力比等截面管桩大，且平均直径越大、变径比越高，单桩承载力、单位体积承载力和桩身材料的利用率越高；阶梯型管桩在变截面处出现桩身轴力突变，并使下部管节桩身轴力衰减速度加快；在桩顶沉降相同的情况下，阶梯型管桩端阻力之和大于等截面桩桩端阻力，且随桩身平均直径的增大，端阻力之和占单桩竖向承载力比例较等截面管桩有一定程度提高；阶梯型管桩最大侧摩阻力作用点相对等截面管桩向桩顶发生偏移，且变径比越低，桩侧最大摩阻力提高比例越高；桩顶沉降量相同时，阶梯型管桩桩侧摩阻力合力较等截面管桩有不同程度的提高，有利于桩侧摩阻力...
【文章来源】：湖南工业大学湖南省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状与评述
1.2.1 单桩竖向极限承载力研究现状
1.2.2 竖向荷载作用下单桩沉降计算方法研究现状
1.2.3 变截面桩研究现状
1.3 主要研究内容及技术路线
1.3.1 本文主要研究内容
1.3.2 研究方法及技术路线
第二章 变截面管桩承载性状模型试验研究
2.1 引言
2.2 模型试验概况
2.2.1 模型管桩的预制
2.2.2 模型基坑及加载装置
2.2.3 数据采集设备
2.2.4 模型加载方案
2.3 试验结果对比分析
2.3.1 荷载沉降关系
2.3.2 荷载沉降曲线回归分析
2.3.3 桩身轴力变化规律分析
2.3.4 变截面处及桩端处土体阻力分析
2.3.5 桩身侧摩阻力分布规律分析
2.4 本章小结
第三章 变截面管桩单桩承载性状数值模拟研究
3.1 引言
3.1.1 FLAC3D 求解流程
3.1.2 本构模型的选取
3.2 三维网格模型和相关参数的确定
3.2.1 三维网格模型
3.2.2 计算参数的选取
3.3 数值模拟结果分析
3.3.1 荷载-沉降曲线模拟分析
3.3.2 桩身轴力模拟分析
3.3.3 土体径向位移特征分析
3.4 本章小结
第四章 桩基础工程造价分析
4.1 引言
4.2 桩基工程造价的确定与计价模式
4.2.1 桩基工程造价的确定
4.2.2 桩基工程造价计价模式
4.3 预制混凝土管桩计量与计价分析
4.3.1 预制混凝土管桩工程计量
4.3.2 预制混凝土管桩工程量清单计价
4.4 本章小结
第五章 变截面与等截面管桩经济对比研究
5.1 引言
5.2 基本理论
5.2.1 桩基优化设计的原则
5.2.2 技术经济分析基本原理
5.3 经济对比分析
5.3.1 单位体积承载能力
5.3.2 单位承载能力造价
5.3.3 工程实例论证
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 主要结论
6.2 后续研究工作的展望
参考文献
攻读硕士学位期间科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]双曲线模型预测单桩竖向极限承载力的研究[J]. 周清,徐小丽,黄岚,陈云峰. 江苏建筑. 2012(06)
[2]考虑不同失效准则的基桩目标可靠度研究[J]. 郑俊杰,徐志军,边晓亚,刘勇. 华中科技大学学报(自然科学版). 2012(05)
[3]基于不同失效准则的群桩可靠度分析[J]. 徐志军,郑俊杰,边晓亚,刘勇. 岩土工程学报. 2012(05)
[4]单桩静载荷试验的理论模拟及影响因素分析[J]. 洪鑫. 岩土工程学报. 2012(01)
[5]基于灰色系统理论的单桩极限承载力预测[J]. 冯伟,姚迪. 水运工程. 2011(10)
[6]基于主成分分析的优化神经网络模型及静压管桩单桩极限承载力预测[J]. 史永强,赵俭斌,杨军. 岩土力学. 2011(S2)
[7]扩径桩承载性状及其Q-s曲线的幂双组合数学模型描述[J]. 蒋建平,高广运,顾宝和. 工程力学. 2010(11)
[8]成都卵石地基锤击PHC管桩竖向承载力研究[J]. 康景文,张仕忠,甘鹰,王德华,高岩川,彭仕明. 岩土工程学报. 2010(S2)
[9]一种考虑桩侧土应变软化的荷载传递函数[J]. 邹健,张忠苗,刘俊伟,贺静漪. 岩土工程学报. 2010(07)
[10]完整指数函数拟合单桩荷载-沉降曲线的分析[J]. 赵春风,李尚飞,鲁嘉,甘爱明. 同济大学学报(自然科学版). 2010(04)
博士论文
[1]阶梯型变截面桩变形及承载特性研究[D]. 方焘.重庆大学 2012
硕士论文
[1]改进的荷载传递法在桩基沉降计算中的应用研究[D]. 喻君.浙江大学 2007
本文编号：3447783
【文章来源】：湖南工业大学湖南省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状与评述
1.2.1 单桩竖向极限承载力研究现状
1.2.2 竖向荷载作用下单桩沉降计算方法研究现状
1.2.3 变截面桩研究现状
1.3 主要研究内容及技术路线
1.3.1 本文主要研究内容
1.3.2 研究方法及技术路线
第二章 变截面管桩承载性状模型试验研究
2.1 引言
2.2 模型试验概况
2.2.1 模型管桩的预制
2.2.2 模型基坑及加载装置
2.2.3 数据采集设备
2.2.4 模型加载方案
2.3 试验结果对比分析
2.3.1 荷载沉降关系
2.3.2 荷载沉降曲线回归分析
2.3.3 桩身轴力变化规律分析
2.3.4 变截面处及桩端处土体阻力分析
2.3.5 桩身侧摩阻力分布规律分析
2.4 本章小结
第三章 变截面管桩单桩承载性状数值模拟研究
3.1 引言
3.1.1 FLAC3D 求解流程
3.1.2 本构模型的选取
3.2 三维网格模型和相关参数的确定
3.2.1 三维网格模型
3.2.2 计算参数的选取
3.3 数值模拟结果分析
3.3.1 荷载-沉降曲线模拟分析
3.3.2 桩身轴力模拟分析
3.3.3 土体径向位移特征分析
3.4 本章小结
第四章 桩基础工程造价分析
4.1 引言
4.2 桩基工程造价的确定与计价模式
4.2.1 桩基工程造价的确定
4.2.2 桩基工程造价计价模式
4.3 预制混凝土管桩计量与计价分析
4.3.1 预制混凝土管桩工程计量
4.3.2 预制混凝土管桩工程量清单计价
4.4 本章小结
第五章 变截面与等截面管桩经济对比研究
5.1 引言
5.2 基本理论
5.2.1 桩基优化设计的原则
5.2.2 技术经济分析基本原理
5.3 经济对比分析
5.3.1 单位体积承载能力
5.3.2 单位承载能力造价
5.3.3 工程实例论证
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 主要结论
6.2 后续研究工作的展望
参考文献
攻读硕士学位期间科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]双曲线模型预测单桩竖向极限承载力的研究[J]. 周清,徐小丽,黄岚,陈云峰. 江苏建筑. 2012(06)
[2]考虑不同失效准则的基桩目标可靠度研究[J]. 郑俊杰,徐志军,边晓亚,刘勇. 华中科技大学学报(自然科学版). 2012(05)
[3]基于不同失效准则的群桩可靠度分析[J]. 徐志军,郑俊杰,边晓亚,刘勇. 岩土工程学报. 2012(05)
[4]单桩静载荷试验的理论模拟及影响因素分析[J]. 洪鑫. 岩土工程学报. 2012(01)
[5]基于灰色系统理论的单桩极限承载力预测[J]. 冯伟,姚迪. 水运工程. 2011(10)
[6]基于主成分分析的优化神经网络模型及静压管桩单桩极限承载力预测[J]. 史永强,赵俭斌,杨军. 岩土力学. 2011(S2)
[7]扩径桩承载性状及其Q-s曲线的幂双组合数学模型描述[J]. 蒋建平,高广运,顾宝和. 工程力学. 2010(11)
[8]成都卵石地基锤击PHC管桩竖向承载力研究[J]. 康景文,张仕忠,甘鹰,王德华,高岩川,彭仕明. 岩土工程学报. 2010(S2)
[9]一种考虑桩侧土应变软化的荷载传递函数[J]. 邹健,张忠苗,刘俊伟,贺静漪. 岩土工程学报. 2010(07)
[10]完整指数函数拟合单桩荷载-沉降曲线的分析[J]. 赵春风,李尚飞,鲁嘉,甘爱明. 同济大学学报(自然科学版). 2010(04)
博士论文
[1]阶梯型变截面桩变形及承载特性研究[D]. 方焘.重庆大学 2012
硕士论文
[1]改进的荷载传递法在桩基沉降计算中的应用研究[D]. 喻君.浙江大学 2007
本文编号：3447783
本文链接：https://www.wllwen.com/jingjilunwen/jiliangjingjilunwen/3447783.html
