输电线路新型钻孔微型桩基础应用研究
发布时间：2021-03-26 13:08
随着我国国内电力行业杆塔基础的不断发展,迫切的需要开发出更为适用于输电线路的新型基础形式。而目前在架空输电线路中,软弱地基或地下水位较高地段多采用灌注桩基础,该基础施工方法传统,施工过程不利于环保,施工成本较高,且对于一些比较偏远的地方,灌注桩成孔机械也不易进入施工场地,会增加施工的难度。针对这些问题和困难,提出一种能够在软土地基输电线路工程中采用的新型钻孔微型桩杆塔基础。本文运用有限元数值模拟的方法开展对于新型钻孔微型桩的研究,通过建立三维桩土模型,并改变桩体和土体参数取值,进而得到新型钻孔微型桩的承载性能变化情况。在运用有限元法的基础上,通过将模拟结果与理论分析相对比的方式,研究了它的受力机制,破坏模式和影响因素,具体工作如下:（1）运用ABAQUS有限元软件建立了单桩和群桩模型,综合分析土体的本构关系,桩土间摩擦系数的选取,边界条件,以及如何平衡地应力等问题,采用增量施加荷载的方法或者通过施加位移求出作用反力的方法来得到桩基础的工作机制。（2）通过对单桩和群桩进行模拟分析,得到单桩合理的长细比,桩身倾斜角度,以及群桩中各基桩间适宜的桩间距。同时得出存在斜桩的新型钻孔微型桩群桩基础...
【文章来源】：石家庄铁道大学河北省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
新型钻孔微型桩结构简图
如图2-1 所示。而目前国内外对于等截面桩的上拔问题也做了比较多的试验研究，一般桩的主要破坏形态是沿着桩-土侧壁界面上发生的圆柱形剪切破坏。(a)倒锥台剪切破坏 (b)沿接触面剪切破坏 (c)复合剪切破坏图 2-1 等截面桩在上拔荷载下的破坏形态2.3 等截面桩体承载力的理论分析和研究现状目前对于微型桩的研究主要是通过试验的方法去得出规律性的结论，对于计算方法的研究相对很少，而由于微型桩属于等截面桩体，所以可以借助等截面桩体受上拔荷载时的计算理论去分析和研究。Scott[31]等通过试验的方法分析了桩体在承受上拔荷载时的极限承载力问题，得出极限抗拔承载力由侧摩阻力与桩体自重组成。Chattopadhyay[32]采用假定抗拔破坏面的分析方式得到了确定砂土中抗拔桩极限承载力的计算方法。何思明[33]在 Chattopadhyay 的基础上采用极值原理得到了这个破坏面的方程。Yao[34]等通过试验方法也对桩体进行了变形计算，同时总结出了新的变形计算模型。此模型可同时用于计算桩体受上拔荷载时的极限承载力及沉降位移情况。Deshmukh[35]等通过假定土体破坏面的方法对承载力问题进行了分析，得出当破坏面为倒圆锥台破坏时，抗拔承载力值由竖向土压力和破坏区桩土重量组
，在上拔荷载作用下破坏形态主要分为三种算方法和公式来求得破坏面为圆柱形和倒圆圆柱形21tan2u SP = π d γ L Kδ拔极限承载力(kN)；KS为土体侧压力系数；长(m)；δ 为桩土界面摩擦角。倒圆锥台假设圆锥面切线与竖直方向的夹角为 /2。21tan3 2uP L = πγ内摩擦角。
【参考文献】：
期刊论文
[1]等截面抗拔桩的极限承载力计算综述[J]. 何泓男,戴国亮,龚维明. 公路交通科技. 2014(06)
[2]倾斜微型桩桩身参数敏感性有限元分析[J]. 胡明,雷用,赵晓柯. 后勤工程学院学报. 2014(01)
[3]黄土地基微型桩杆塔基础施工工艺[J]. 苏荣臻,杨文智. 电力建设. 2013(08)
[4]微型桩杆塔基础水平承载力计算方法研究[J]. 苏荣臻,盛孝芳,曲勇. 四川建筑科学研究. 2013(02)
[5]输电铁塔微型桩基础中桩-土共同作用研究[J]. 张秋晗,甘凤林. 吉林电力. 2013(01)
[6]基于ABAQUS的初始地应力平衡方法研究[J]. 代汝林,李忠芳,王姣. 重庆工商大学学报(自然科学版). 2012(09)
[7]成桩方式对微型桩承载力影响的室内试验研究[J]. 苏荣臻,鲁先龙,满银. 建筑科学. 2012(03)
[8]抗拔单桩受力性状的解析算法[J]. 张乾青,张忠苗. 岩土工程学报. 2011(S2)
[9]微型桩杆塔基础经济效益试验研究[J]. 苏荣臻,鲁先龙,冯自霞. 电网与清洁能源. 2011(07)
[10]柔性微型桩水平承载力数值模拟[J]. 陈正,梅岭,梅国雄. 岩土力学. 2011(07)
博士论文
[1]抗拔桩承载力和变形计算方法研究[D]. 孙晓立.同济大学 2007
硕士论文
[1]续建工程单桩竖向承载力及加固技术研究[D]. 王国华.浙江大学 2014
[2]高桩承台桩基计算与分析[D]. 陈丽琴.大连理工大学 2006
[3]软土地基中杆塔微型桩基础的性状研究[D]. 龚健.浙江大学 2004
本文编号：3101641
【文章来源】：石家庄铁道大学河北省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
新型钻孔微型桩结构简图
如图2-1 所示。而目前国内外对于等截面桩的上拔问题也做了比较多的试验研究，一般桩的主要破坏形态是沿着桩-土侧壁界面上发生的圆柱形剪切破坏。(a)倒锥台剪切破坏 (b)沿接触面剪切破坏 (c)复合剪切破坏图 2-1 等截面桩在上拔荷载下的破坏形态2.3 等截面桩体承载力的理论分析和研究现状目前对于微型桩的研究主要是通过试验的方法去得出规律性的结论，对于计算方法的研究相对很少，而由于微型桩属于等截面桩体，所以可以借助等截面桩体受上拔荷载时的计算理论去分析和研究。Scott[31]等通过试验的方法分析了桩体在承受上拔荷载时的极限承载力问题，得出极限抗拔承载力由侧摩阻力与桩体自重组成。Chattopadhyay[32]采用假定抗拔破坏面的分析方式得到了确定砂土中抗拔桩极限承载力的计算方法。何思明[33]在 Chattopadhyay 的基础上采用极值原理得到了这个破坏面的方程。Yao[34]等通过试验方法也对桩体进行了变形计算，同时总结出了新的变形计算模型。此模型可同时用于计算桩体受上拔荷载时的极限承载力及沉降位移情况。Deshmukh[35]等通过假定土体破坏面的方法对承载力问题进行了分析，得出当破坏面为倒圆锥台破坏时，抗拔承载力值由竖向土压力和破坏区桩土重量组
，在上拔荷载作用下破坏形态主要分为三种算方法和公式来求得破坏面为圆柱形和倒圆圆柱形21tan2u SP = π d γ L Kδ拔极限承载力(kN)；KS为土体侧压力系数；长(m)；δ 为桩土界面摩擦角。倒圆锥台假设圆锥面切线与竖直方向的夹角为 /2。21tan3 2uP L = πγ内摩擦角。
【参考文献】：
期刊论文
[1]等截面抗拔桩的极限承载力计算综述[J]. 何泓男,戴国亮,龚维明. 公路交通科技. 2014(06)
[2]倾斜微型桩桩身参数敏感性有限元分析[J]. 胡明,雷用,赵晓柯. 后勤工程学院学报. 2014(01)
[3]黄土地基微型桩杆塔基础施工工艺[J]. 苏荣臻,杨文智. 电力建设. 2013(08)
[4]微型桩杆塔基础水平承载力计算方法研究[J]. 苏荣臻,盛孝芳,曲勇. 四川建筑科学研究. 2013(02)
[5]输电铁塔微型桩基础中桩-土共同作用研究[J]. 张秋晗,甘凤林. 吉林电力. 2013(01)
[6]基于ABAQUS的初始地应力平衡方法研究[J]. 代汝林,李忠芳,王姣. 重庆工商大学学报(自然科学版). 2012(09)
[7]成桩方式对微型桩承载力影响的室内试验研究[J]. 苏荣臻,鲁先龙,满银. 建筑科学. 2012(03)
[8]抗拔单桩受力性状的解析算法[J]. 张乾青,张忠苗. 岩土工程学报. 2011(S2)
[9]微型桩杆塔基础经济效益试验研究[J]. 苏荣臻,鲁先龙,冯自霞. 电网与清洁能源. 2011(07)
[10]柔性微型桩水平承载力数值模拟[J]. 陈正,梅岭,梅国雄. 岩土力学. 2011(07)
博士论文
[1]抗拔桩承载力和变形计算方法研究[D]. 孙晓立.同济大学 2007
硕士论文
[1]续建工程单桩竖向承载力及加固技术研究[D]. 王国华.浙江大学 2014
[2]高桩承台桩基计算与分析[D]. 陈丽琴.大连理工大学 2006
[3]软土地基中杆塔微型桩基础的性状研究[D]. 龚健.浙江大学 2004
本文编号：3101641
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