输电线路预制承台桩基础应用研究

发布时间：2020-08-02 14:51

【摘要】：目前,输电线路装配式基础主要应用的是开挖类装配式基础,但此类基础综合造价较高且需大开挖,随着工程开展使用金属装配式基础和预制混凝土板式基础,在地下水位高、地质条件差等地段,使用开挖基础已不经济,而在此地质条件下多采用桩基础。桩基础具有稳定性好、承载能力高、沉降量小而均匀、便于机械施工,适应性强等优点,为了实现良好的经济和社会效益,提高机械化施工水平,实现输电线路杆塔基础工厂化加工,减少现场人工作业量和作业工序,缩短施工工期。本文针对预制承台桩基础进行了理论分析与计算,建模仿真模拟分析,并且得出了规律性的结论,之后又对预制承台桩基础和常规灌注桩进行了技术经济比较分析,最后对预制承台桩基础的连接、组装方法和施工工艺进行了分析研究。通过对预制承台桩基础的理论设计计算,其中包括确定单桩承载力特征值,桩身结构设计,单桩水平承载力特征值计算,关于承台三个方面的理论计算,最后进行了预制承台桩基础的抗拔设计计算,最终给出预制承台桩基础的具体尺寸参数;利用有限元软件ABAQUS建立了预制承台桩基础整体有限元模型,并对提取的土体应力云图和土体竖向位移云图进行了分析,得出了承台桩基础与土体相互作用下的应力应变情况;提取Q-S曲线进行分析,并讨论研究了承台桩基础抗拔极限承载力的影响因素,得出了规律性的结论,桩土接触面系数μ、桩长L影响较大,粘聚力c影响次之,土体弹性模量Es影响最小,为实际工程应用提供了理论依据。根据送电线路设计系统软件中灌注桩基础的计算结果和预制承台桩基础进行对比分析,在同等地质和同等承载条件下,预制承台桩基础抗拔承载力和抗压承载力均大于灌注桩基础,但其混凝土和钢用量却小于灌注桩基础,因此,考虑同等地质和同等承载条件,预制承台桩基础能进一步降低混凝土和钢用量,得出预制承台桩基础的经济优势更加明显。通过对预制承台桩基础的连接、组装方法与施工工艺的研究,确定并给出预制承台桩基础具体的连接、组装方法和施工工艺,预制承台桩基础混凝土拼装构件完全是在工厂进行预制,现场拼装的形式,现场通过牢靠的方式进行拼装、组合,最后组装成整体的装配式混凝土基础。这其中包括三个重要的连接节点:一是管桩与承台两者之间使用的是双头螺柱连接技术;二是立柱和承台之间的连接,采用在立柱底端预埋法兰盘,承台内部预埋锚栓的方法;三是分开的承台模块之间,预埋钢筋采用机械套筒连接,混凝土承台模块之间采用钢板和螺栓连接。
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM75;TU473.1
【图文】：

图 1-1 老挝某一工程项目中的基础（钢结构）一九七零年，东北电力设计院展开砂土土层情况下装配式长板基础的实原理运算。二零零五年，对输电线路装配式铁塔基础的施工工艺和安全预宗华等人进行了具体讲解[14]。二零零八年十二月，对输电线路工程西藏-青流联网地域的土层和地面以下的水拥有的差别腐蚀程度，薛峰等人对其进探讨说明，提出了输电线路中的预制基础，装配式施工工艺和防止腐蚀安划[15]。二零零九年七月，林致添、张大长等人采用两个不一样的基础下部的型钢组装基础，开展了抵抗压力及抵抗上拔的承受负载能力实践工作，了周围土层和基础的破坏方式，并且给出根据实践工作抗压和抗拔承受负力的运算方法[16]。二零一零年十一月，新疆电力设计院开展了且末-塔中输电线路工程 220钢与砼长板配合的基础现场实践工作，且此种基础且末-塔中输电线路工程0kV 采用四百二十七个[17]。二零零一年八月，乾增珍、丁士君等人为分析拉玛干沙漠区域输电线路实践工作中的预制安装基础承受负载的能力，进不同大小和数目的基础承受水平力和上拔力共同施加下的当场施加工作，

华北电力大学硕士学位论文第二章 荷载作用下桩基 m 法的计算理论2.1 桩基弹性地基反力法受力特性研究现状弹性地基反力法应用的是 Winkler 地基模型，关于 Winkler 地基模型的有关理论，Winkler 提出单位面积地基梁受到的反力大小程度和该地域的地基沉降是正比关系，该理论称为 Winkler 假定，该假定用公式(2-1)进行表示。pks0 （2-1）式中:p—地基上的压力(kPa)；s 一地基沉降(m)；k0—基床系数(kN/m3）。

图 2-2 不同的桩端的嵌固形式在桩的底端嵌固于土体当中的时候，这个时候桩的底端能够随意旋转，在地表面或局部冲刷线施加单位水平力 Q0=1 或单位力矩 M0=1 的时候，桩的顶端地表面移动的距离及转动的角度表达式如下: 3443h24423443h24423443h24423443h244223443h24423443h24423111ACACKACACACACKACACEIABABKABABADADKADADEIABABKABABBDBDKBDBDEIMMHMMHMHHH (2-9)在桩的底端嵌固于岩石当中的时候，这个时候桩的底端就近似等于固定端，在地表面或局部冲刷线施加单位水平力 Q0=1 或单位力矩 M0=1 的时候，桩的顶端移动的距离及转动的角度表达式如下: 2112211231ABABBDBDEIHH

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本文编号：2778662