钢管混凝土复合桩横轴向承载特性试验研究

发布时间：2020-10-20 11:57

　　 随着国家路网的规划和粤港澳大湾区的建设,珠三角地区开始建设大量的水域桥梁,在水域桥梁桩基础施工过程中,由于土体不稳定,往往需要放置钢护筒来稳定钻孔孔壁,它与桩身形成复合桩基础,钢管混凝土复合桩比钢筋混凝土桩具有更好的力学特性。在相同工况下,复合桩的安全储备远高于钢筋混凝土桩。在实际应用中,钢护筒通常只被视为一个基本安全系数,这样显然是不合理的设计。本文基于广中江高速公路现场实际,通过实地调研,借助离心模型试验和数值仿真计算,开展了钢管混凝土复合桩横轴向承载特性的研究,成果如下:(1)与普通钢筋混凝土桩相比,钢管混凝土复合桩的横轴向极限承载特性略有增加,定义钢管埋深大于12cm(原型是12m)的复合桩基为钢管混凝土复合桩。(2)钢管的存在改变了沿桩长的桩侧土抗力分布。随着钢管埋深的增加,桩侧土抗力最大值逐渐减小,土抗力第一零点向下移动;随着桩侧挤土区土体模量的增加,桩侧最大土抗力增大,且土抗力第一零点向上移动。(3)在横轴向荷载作用下,钢管混凝土复合桩主要由桩侧岩土体和桩体材料提供横轴向承载力,横轴向荷载一定时,土抗力与桩身抗弯刚度的发挥有着“此消彼长”的关系。随着钢管埋深的增加,桩身最大弯矩值逐渐增大,最大弯矩截面位置向下移动;随着桩侧挤土区土体模量的增加,桩体最大弯矩值逐渐减小,最大弯矩截面位置向上移动,桩身最大弯矩位置在地面以下8cm~10cm范围内变化,这与桩侧土抗力的变化规律一致。(4)通过数值模拟,进一步验证了钢管埋深和钢管挤土效应对钢管混凝土横轴向承载特性的影响规律;同时,增加了桩长、桩径和钢管壁厚等变化因素,弥补了离心模型试验中以上三点的不足。
【学位单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：U443.15
【部分图文】：

江南段示意图

佛江段示意图

雅瑶水道
【参考文献】

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本文编号：2848653